[发明专利]一种使用DC/DC转换器直接给高速ADC供电的方法

说明书

技术领域

本发明涉及高速ADC芯片及DC/DC转换器芯片设计领域，具体涉及一种使用DC/DC 转换器直接给高速ADC供电的方法。

背景技术

高速中高精度流水线模拟数字转换器(ADC)一般应用于通信、软件无线电等高数据率的领域。由于高速中高精度流水线模拟数字转换器(ADC)对供电电源的纹波非常敏感，所以在保证模拟数字转换器(ADC)性能的情况下，传统的解决方案一：使用DC-DC转换器连接一个低压差线形稳压器（LDO）为模拟数字转换器(ADC)供电，使用基准电压缓冲器提供所需基准电压；传统的解决方案二：采取外部提供电源电压和所需基准电压。随着系统的数据采集速度需求不断提升，模拟数字转换器(ADC)的采样率和功耗也不断提升。方案一中低压差线形稳压器（LDO）和基准电压缓冲器的功耗将随着模拟数字转换器(ADC)的功耗提升不断升高；而方案二，由于芯片通过金线与外部电路相连，金线会带来电压抖动，所以为了驱除抖动，芯片内部需要很大的去藕电容，因此将面临增大芯片面积，提高单芯片成本等问题。

在手机及各种移动设备中低功耗低成本设计的需求尤为突出。传统的低功耗设计通常是在各模块中优化各模块的功耗及效率，较少直接从系统设计上，优化功耗及效率。因此，为了解决上述的问题，结合模拟数字转换器(ADC)芯片的特点，对ADC和它周围的供电电路及基准电路进行联合设计，提高系统效率并减小系统功耗。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种使用DC/DC转换器直接给高速ADC供电的方法。本发明省去了供电效率低，且消耗静态电流的低压差线形稳压器（LDO）和基准电压缓冲器，提高了系统供电效率，大大减小了系统功耗。同时DC/DC转换器和ADC位于一个晶圆上，避免了去藕电容带来的占用晶圆面积过大提高成本的问题。

本发明解决上述技术问题的方案如下：

一种使用DC/DC转换器直接给高速ADC供电的方法，其特征在于，包含DC/DC转换器和需要被供电的模拟数字转换器(ADC)。

所述的DC/DC转换器从单通道分成两通道，两通道分别产生0度和180度相位的纹波,且每一通道提供的电流输出为总电流的一半，整体电流维持不变。

所述的模拟数字转换器(ADC)采用劈分（SPLIT )ADC结构，所述的SPLIT ADC结构将单通道流水线模拟数字转换器(ADC)分成两条完全相同通道的流水线ADC，两条通道分别占据原来单通道一半的面积，需要压制的热噪声也是之前的一半，即单通道分成两通道后，整体ADC的面积和功耗都维持不变。

所述的供电方法利用DC/DC转换器两通道分别为模拟数字转换器(ADC)的两通道提供电源电压和基准电压，并使用主动消除噪声的原理抵消DC/DC转换器产生的纹波。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为DC/DC转换器的电路图。

图3为DC/DC转换器两通道的电路图。

图4为控制DC/DC转换器开关的时钟波形图。

图5为DC/DC转换器两通道产生的纹波示意图。

图6为本发明原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。

如图1所示，本发明提出的使用一种使用DC/DC转换器直接给高速ADC供电的方法，包含开关电容DC/DC转换器a和模拟数字转换器(ADC)核b。开关电容DC/DC转换器直接给ADC提供基准电压和电源电压，开关电容DC/DC转换器和ADC核位于同一晶圆。DC/DC转换器从单通道分成两通道，模拟数字转换器(ADC)为劈分（SPLIT）ADC结构，将单通道流水线模拟数字转换器(ADC)分成两条完全相同通道的流水线ADC，DC/DC转换器两通道分别为模拟数字转换器(ADC)的两通道提供电源电压和基准电压。

如图2所示，DC/DC 转换器采用开关电容升压器（switch-capacitor doubler）结构，开关s1，s4由时钟信号PHASE1控制，开关s2，s3由时钟信号PHASE2控制。两时钟信号PHASE1，PHASE2如图4所示，相位相差180°。DC/DC转换器输入电压vin由芯片外提供。电容Cfly和电容Cout的大小由DC/DC转换器需要提供的负载电流大小决定。