[发明专利]模拟到数字转换器和信号处理系统

说明书

技术领域

本公开涉及以高速将模拟信号转换为数字信号的模拟到数字(A/D)转换器，并且还涉及信号处理系统。

背景技术

作为最适于高速模拟到数字(A/D)转换的系统，已知并行A/D转换和串并A/D转换。

为了模拟输入信号(电压)到N位数字信号的转换，并行A/D转换器具有提供N位基准电压的基准电路，以及将从基准电路提供的基准电压与模拟输入信号相比较的比较器组。

此外，并行A/D转换器具有将模拟信号转换为数字信号的编码单元、以及控制整体时序的时序发生器。

除了并行A/D转换器外，串并A/D转换器基本上具有由开关组构成的多路复用器。

同时，作为串并A/D转换器，已知具有粗略(coarse)A/D转换器(CADC)和精细A/D转换器(FADC)的分级(sub-ranging)A/D转换器。在分级A/D转换器中，首先由CADC粗略地执行A/D转换，然后由FADC精细地执行A/D转换。

图1是示出分级A/D转换器的粗略A/D转换器和精细A/D转换器的TH电路的配置示例的图。

在粗略A/D转换器(CADC)11C的输入级，布置用于CADC的跟踪和保持(TH)电路12C。在精细A/D转换器(FADC)11F的输入级，布置用于FADC的TH电路12F。

粗略A/D转换器11C包括放大器AMP11C和量化电路(二进制化电路)QUA11C。精细A/D转换器11F包括放大器AMP11F和量化电路(二进制化电路)QUA11F。

用于CADC的TH电路12C包括开关SW1C到SW5C、以及采样电容器CsC。

开关SW1C使其端子a连接到用于电压VC1的提供线、并且其端子b连接到开关SW5C的端子a与采样电容器CsC的一端(第一电极)。

开关SW2C使其端子a连接到用于模拟输入信号vin的提供线、并且其端子b连接到采样电容器CsC的另一端(第二电极)。

开关SW3C使其端子a连接到用于从基准电路(未示出)提供的粗略基准电压VREFC的提供线、并且其端子b连接到采样电容器CsC的另一端(第二电极)。

开关SW4C使其端子a连接到用于电压VC4的提供线、并且其端子b连接到开关SW5C的端子b与粗略A/D转换器11C的输入。

应该注意，基准电路由电阻梯构成，电阻梯包括在高电势侧的电源VRT和低电势侧的电源VRB之间串联连接的多个电阻R。

在用于CADC的TH电路12C中，当仅仅开关SW1C、SW2C和SW4C接通时，采样模拟输入信号vin。

然后，当仅仅开关SW3C和SW5C接通时，与粗略基准电压VREFC比较的比较电压从基准电路提供到随后的粗略A/D转换器11C的放大器AMP11C。

用于FADC的TH电路12F包括开关SW1F到SW5F、以及采样电容器CsF。

开关SW1F使其端子a连接到用于电压VC1的提供线、并且其端子b连接到开关SW5F的端子a与采样电容器CsF的一端(第一电极)。

开关SW2F使其端子a连接到用于模拟输入信号vin的提供线、并且其端子b连接到采样电容器CsF的另一端(第二电极)。

开关SW3F使其端子a连接到用于由以粗略A/D转换器11C的输出由多路复用器(未示出)选择的精细基准电压VREFF的提供线、并且其端子b连接到采样电容器CsF的另一端(第二电极)。

开关SW4F使其端子a连接到用于电压VC4的提供线、并且其端子b连接到开关SW5F的端子b和精细A/D转换器11F的输入。

在用于FADC的TH电路12F中，当仅仅开关SW1F、SW2F和SW4F接通时，采样模拟输入信号vin。

然后，当仅仅开关SW3F和SW5F接通时，与精细基准电压VREFF比较的比较电压提供到随后的精细A/D转换器11F的放大器AMP11F。

发明内容

然而，如上所述，分级A/D转换器具有用于CADC的TH电路12C和用于FADC的TH电路12F。这导致分级A/D转换器的单元(cell)面积的增加。

此外，由TH电路12C和12F的开关SW2C和SW2F、开关SW1C和SW1F、以及采样电容器CsC和CsF中的波动，以及还由用于接通和关断开关SW1C和SW1F的时序的偏差(skew)导致以下缺点。

更具体地，由于TH电路12C和12F的开关和电容器中的波动并且还由于切换的偏差，FADC和CADC之间由采样电容器采样的模拟信号中存在差别。