[实用新型]一种用于流水线模数转换器的参考电压发生电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成电路设计领域，尤其涉及一种用于流水线模数转换器的参考电压发生电路。

背景技术

模数转换器是一种常见的将模拟信号转换成数字信号的功能模块。流水线模数转换器是模数转换器中一种常用的结构。其原理可以概括以流水线工作的方式分级对模拟信号量化。

流水线模数转换器包含多个转换级，通常每个转换级都包括采样电路，子模数转换器(sub ADC)，子数模转换器及放大器(MDAC)以及参考电路等。

输入模拟信号先经过流水线模数转换器的第一级被初步量化，产生相应量化码值，随后剩余量化残差被放大并传递到后级继续处理，直至所有转换级完成量化。

量化残差被放大并从前级转移到后级的过程会受多种因素干扰产生误差，如电容失配，运放有限增益，运放有限带宽等。

动态改变前级转换级中比较器的参考电位，使之围绕一个中心值随机变化有利于降低这些误差的影响，如何产生随机化的比较器参考电压是提高流水线模数转换器性能关键之一。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种用于流水线模数转换器的参考电压发生电路，以解决现有技术中由于量化残差被放大并从前级转移到后级的过程会受多种因素干扰产生误差的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于流水线模数转换器的参考电压发生电路，包括第一级参考电压发生器分支，所述第一级参考电压发生器分支包括两个放大器、电阻串和多个由MOS管构成的电流源；其中，

第一个放大器AP1的负输入端连接基准电压源VRp，正输入端ND连接MOS管MSr的漏端，MOS管MPr和MSr串联构成电流源；MOS管MP0～MPk和MS0～MSk均分别串联构成电流源，MOS管MPr和MP0～MPk的栅端都和第一个放大器AP1的输出端连接，MOS管MSr的栅端连接地线VSS，MOS管MS0～MSk的栅端分别连接数字控制信号DB[0]～DB[k]，MOS管MS0～MSk的漏端都连接到节点NT，节点NT和正输入端ND间串联一个阻值为R的电阻Rp；

第二个放大器AN1的负输入端连接基准电压源VRn，正输入端NE连接MOS管MTr的漏端，MOS管MTr和MNr串联构成电流源；MOS管MN0～MNk和MT0～MTk均分别串联构成电流源，MOS管MNr和MN0～MNk的栅端都和第二个放大器AN1的输出端连接，MOS管MTr的栅端连接电源VDD，MOS管MT0～MTk的栅端分别连接数字控制信号D[0]～D[k]，D[0]～D[k]分别是DB[0]～DB[k]的反相信号，MOS管MT0～MTk的漏端都连接到节点NB，节点NB和正输入端NE间串联一个阻值为R的电阻Rn；

所述电阻串连接于节点NT和NB之间，由2ⁿ-1个阻值为R的电阻串联形成，节点NT和NB以及节点NT和NB之间所有电阻的连接点输出参考电压，共2ⁿ个输出，其中n为所述流水线模数转换器的子模数转换器的位数。

作为优选，所述第一级参考电压发生器分支后连接有第二级参考电压发生器分支，所述第二级参考电压发生器分支包括两个放大器、电阻串和多个由MOS管构成的电流源，所述第二级参考电压发生器分支的电流源的结构与所述第一级参考电压发生器分支的电流源的结构相同；所述第一级参考电压发生器分支的电阻串的任意两个电阻分别拆分成一对阻值为R/2的串联电阻，第一对阻值为R/2的串联电阻的中间连接抽头Np连接所述第二级参考电压发生器分支的第一个放大器AP2的负输入端，第二对阻值为R/2的串联电阻的中间连接抽头Nn连接所述第二级参考电压发生器分支的第二个放大器AN2的负输入端；所述第二级参考电压发生器分支的电阻串中电阻的阻值均为RI，电阻个数等于所述中间连接抽头Np和Nn间阻值为R的电阻的个数，所述中间连接抽头Np和Nn间阻值为R的电阻分压输出的参考电压替换为所述第二级参考电压发生器分支输出的参考电压。

作为进一步地优选，所述第二级参考电压发生器分支后还连接有一个或多个参考电压发生器分支，后级参考电压发生器分支与前级参考电压发生器分支的连接方式跟所述第二级参考电压发生器分支与所述第一级参考电压发生器分支的连接方式相同。

作为进一步地优选，所述第二级参考电压发生器分支的电阻串中电阻的阻值RI与所述第一级参考电压发生器分支的电阻串中电阻的阻值R相等或不等。

作为进一步地优选，所述第二级参考电压发生器分支的电流源的个数与所述第一级参考电压发生器分支的电流源的个数相等或不等。