[发明专利]适用于模数转换器的参考电路与包括这样参考电路的模数转换器

说明书

技术领域

本发明涉及适用于电荷再分配模数转换器的参考电路，与包括这样的参考电路的模数转换器。

背景技术

模数转换器，例如逐次逼近例程、SAR，转换器通常包括具有多个加权电容器的、开关电容器电荷再分配数模转换器。如本领域技术人员所知，逐次逼近转换可以通过从最高有效位到最低有效位依次执行位测试来执行，并且根据比较开关电容器数模转换器的输出与参考，判定当前位测试是否应保持或复位，以便最终达到能最能代表被模数转换器予以转换的模拟输入的位模式。

作为该测试的一部分，电荷再分配数模转换器与SAR模数转换器中的电容器的“底板”(如图1所示)依次在第一参考电压Vref1与第二参考电压Vref2间切换。通常情况下Vref1由参考电路保持正电压并且Vref2本地接地，或者Vref1和Vref2可以被置于两侧的中点，例如

电压Vref1通常由外部参考提供，例如驱动参考缓冲器的带隙参考。参考缓冲器的输出被用于充电参考电容器，参考电容器通常是具有10μF左右，物理上被放置靠近包括电荷再分配模数转换器在内的集成电路的参考输入引脚的大电容。

参考电压从外部电容器到片上电荷再分配数模转换器(Digital to Analog Converter，简称DAC)的转移是在模数转换器(Analog to Digital Converter，简称ADC)中被实现，通过印刷电路板上的轨道、封装引脚并且通常通过连接封装引脚到集成电路自身的封装接线发生。每个组件呈现出电感。

具有电容器阵列DAC的电荷再分配ADC的操作引起被连接到参考电路的变化的电容性负载。正是由于这个原因，存储电容器和参考电压缓冲器被提供，它们一起提供用于维持DAC的参考电压在固定值的电荷。但是就电流消耗而言，使用参考电压缓冲器是昂贵的并且由于偏移与噪声它自身引入不准确性的来源。

发明内容

根据本发明的第一方面，这里提供用于具有电容器阵列的电荷再分配模数转换器的参考电路，该参考电路包括：

用于接收信号的输入端；

用于提供参考电压到电容器阵列中的至少一个电容器的输出端；

用于存储参考电压的存储电容器；

用于比较存储在存储电容器的参考电压与参考信号的电压修正电路，并且根据这一比较提供校正以减小参考电压与参考信号间的差，在校正阶段被使用的校正；和

在采集阶段用于选择性地连接存储电容器到输入端的第一开关。

因此，有可能带走片上参考电压的存储，并且从而绕过封装引脚与封装接线的电感。此外，使用校正信号的电路现在可以在ADC控制器的控制下操作使得该电路在ADC操作的某些阶段可以部分地或全部地降低功耗。

根据本发明的第二方面，提供一种包括数模转换器的集成电路，以及根据本发明的第一方面的参考电路。

根据本发明的第三方面，提供一种包括具有开关电容器的电荷重新分配阵列的模数转换器的集成电路，以及根据本发明的第一方面的参考电路。

根据本发明的第四个方面，提供了一种方法，该方法提供参考电压到具有电荷再分配电容器阵列的模数转换器，该方法包括：在输入端接收来自参考电路的参考信号电压；提供参考电压到该电容器阵列至少一个电容器；比较参考电压与参考信号电压，并且根据这一比较，提供校正信号以减少参考电压与参考信号电压的差，在校正阶段校正被提供；并且在采集阶段连接存储电容器到输入端以便存储参考信号电压。

根据第五方面，提供包括与在开关电容器阵列中具有多个电容器的电荷再分配DAC结合的参考电路的集成电路，该参考电路包括：用于从电压源接收输入电压的输入端，用于提供参考电路输出电压到DAC的输出端；用于存储参考电压的存储电容器；与用于使得存储在存储电容器上的参考电路的输出电压基本等于输出电压的电压修正电路，所述电压修正电路在校正阶段操作；以及用于在采集阶段连接存储电容器到输入端的开关。

附图说明

本发明的实施例现在将仅通过非限制性的示例予以描述，参考附图，其中：

图1是包括从外部参考电路接收参考电压的电荷再分配数模转换器的SAR模数转换器的电路图；

图2是构成本发明第一实施例的参考电路的示意图；

图3是构成本发明的另一实施例的参考电路的电路图；

图4是在运作的采集阶段本发明实施例的电路图；

图5示出了在运作的第一转换阶段中图4的电路布局；