[发明专利]用于流水线模数转换器的调节电路及流水线模数转换器

说明书

本发明公开了一种用于流水线模数转换器的调节电路及流水线模数转换器。该调节电路与流水线模数转换器的一级中的MDAC单元相连，包括：MDAC对照单元，第一输入端输入第一模拟信号，第二输入端输入第一数字信号，输出端输出第二模拟信号；转换单元，输入端输入所述第二模拟信号，输出端输出转换信号；控制单元，输入端输入转换信号，输出端输出调节信号，其输出给MDAC单元和MDAC对照单元。本发明的实施例采用调节电路与流水线模数转换器的一级中的MDAC单元相连，输出调节信号对MDAC单元的工作参数进行调节，稳定MDAC单元的工作状态，压缩设计余量，保证精度同时提高采样频率并降低功耗。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，尤其涉及一种用于流水线模数转换器的调节电路及流水线模数转换器。

背景技术

流水线模数转换器(ADC，Analog-to-Digital Converter)由若干级功能类似的模数转换单元组成，每个模数转换单元包括数模转换及放大(MDAC)单元。

流水线ADC的精度与MDAC单元的信号处理精度密切相关，而MDAC单元的工作参数会影响MDAC单元的信号处理精度。举例来说，MDAC单元中包括运算放大器(OPA)，OPA的非理想性对MDAC单元的精度影响较大，例如OPA的带宽、压摆率、非主极点这几项指标均会对MDAC单元的动态误差产生影响，并且MDAC单元的动态误差会随着ADC的采样率升高而恶化。其中，对于OPA的非主极点对MDAC建立精度的影响，一般用开环相位裕度这个指标来衡量。相位裕度是保证MDAC建立精度的必要条件，相位裕度为70度通常是合适的值。相位裕度过低时(例如低于60度)，建立过程会存在明显震荡的情况，后级采样时钟如果存在少许偏差，就会导致信号精度的剧烈恶化；而相位裕度过大时(例如高于80度)，建立变慢，牺牲了建立时间，相当于采样频率下降。

在相关技术中，通常留有大量设计余量，例如通过提高芯片正常工作的相位裕度(例如高于80度)，以保证极端条件下相位裕度满足不震荡的要求。这样虽然保证了性能稳定，但导致采样频率下降，功耗增大。

发明内容

技术问题

有鉴于此，本发明提出一种用于流水线模数转换器的调节电路，对流水线模数转换器进行调节，稳定MDAC单元的工作状态，压缩设计余量，保证流水线模数转换器的精度，同时提高采样频率并降低功耗。

解决方案

根据本发明的一个方面，提供了一种用于流水线模数转换器的调节电路，所述调节电路与流水线模数转换器的一级中的数模转换及放大MDAC单元相连。其中，所述调节电路包括：

MDAC对照单元，所述MDAC对照单元的第一输入端输入第一模拟信号，第二输入端输入第一数字信号，输出端输出第二模拟信号；

转换单元，所述转换单元的输入端输入所述第二模拟信号，输出端输出转换信号；

控制单元，所述控制单元的输入端输入所述转换信号，输出端输出调节信号，所述调节信号输出给所述MDAC单元和所述MDAC对照单元。

在一种可能的实现方式中，所述第二模拟信号表示所述MDAC对照单元中的第一运算放大器的输出在周期内的建立过程。

在一种可能的实现方式中，所述调节信号对所述MDAC单元的工作参数进行调节，所述工作参数与所述第一运算放大器的输出的所述建立过程相关联。

在一种可能的实现方式中，所述工作参数包括所述MDAC单元中的运算放大器的相位裕度、压摆率、带宽中的一个或多个。

在一种可能的实现方式中，所述第二模拟信号是在多个周期中，在所述第一运算放大器的输出的建立过程中的不同时间点进行采样得到的。