[发明专利]多路复用器的预充电电路

说明书

本公开涉及多路复用器的预充电电路。提供预充电电路用于多路复用器输出被馈送到的电容器组件的输入节点预充电到接近或近似多路复用器的信号输出电平，此时接下来切换其输出。为了减少预充电电路中的放大器的电平转换负载，每个预充电电路输入通道具有各自的电容器，该电容器能够与相应的多路复用器通路切换进入和切断，各个电容器跟踪多路复用器通道上的信号电平。为每个MUX通道提供相应的电容器减少了输入到预充电放大器的电流，并且允许电容器进行电平转换负载，导致更稳定和更低的功率操作。

技术领域

本公开涉及预充电电路，预充电电路对多路复用器的输出将被切换到的电容性节点进行预充电，以在发生多路复用器通路切换之后允许在电容性节点处更快的电荷建立时间。

背景技术

当多路复用器(MUX)的输出被切换以便连接到电容性节点(诸如形成模数转换器的一部分的开关电容器数模转换器(DAC)的输入节点时(ADC))，电荷再分配可能需要发生，以驱动电容节点与MUX的输出电压相同。例如，如果电容性节点在前一个MUX周期中被连接到具有低电压输出信号的MUX通道，然后MUX切换以输出具有高电压输出的MUX通道到电容性节点，则电荷必须从MUX输出流到电容节点，以对电容节点充电，使其达到当前MUX输出的高电压电平。这种充电流量不是即时的并且需要有限的时间，限制了MUX通道的切换时间和电路的吞吐量。减少所需时间的一种方式是在接下来MUX通道串联切换之前，使用适当控制的预充电放大器，将电容节点预充电至接近要选择的接下来MUX通道的电平。然而，这样的放大器在处理可能存在于不同MUX通道上的全部可能的输入信号时可能遇到操作困难，因为它们可能不能够实现快速足够的轨到轨输出电平转换，或者能够通过轨到轨电压范围驱动电容节点。

发明内容

在本公开的一些例子中，提供预充电电路用于多路复用器输出被馈送到的电容器组件的输入节点预充电到接近或近似多路复用器的信号输出电平，此时接下来切换其输出。为了减少预充电电路中的放大器的电平转换负载，每个预充电电路输入通道具有各自的电容器，该电容器能够与相应的多路复用器通路切换进入和切断，各个电容器跟踪多路复用器通道上的信号电平。为每个MUX通道提供相应的电容器减少了输入到预充电放大器的电流，并且允许电容器进行电平转换负载，导致更稳定和更低的功率操作

鉴于上述情况，本文描述的例子提供多路复用电路，具有用于预充电多路复用器提供信号的电容性负载的预充电电路。多路复用电路可包括：多路复用器，具有多个输入通道和输出通道；可连接到所述多路复用器的输出通道的电容性负载；和预充电电路，被配置用于依赖于所述输入通道之一上的信号将所述电容性负载预充电到所述多路复用器，以接下来输出到所述电容性负载。预充电电路还可包括：第一放大器，被配置为向所述电容性负载提供第一预充电信号以对所述负载进行预充电；多个电容器，可切换以分别跟踪所述多个输入通道到所述多路复用器；和第一开关电路，可控制地切换成与所述第一放大器串联输入相应的电容器，该电容器跟踪所述输入通道到所述多路复用器以作为接下来输出。如上所述，提供电容器意味着第一放大器不需要像在其他情况下那样处理大的信号电平变化，从而导致稳定且功率高效的操作。

在例子中，当与所述第一放大器输入串联时，各自的电容器已经对输入通道上的信号进行采样，接下来从所述多路复用器输出。

在另外例子中，每个输入通道分别提供两个或更多个电容器到所述多路复用器，每个通道的两个或更多个电容器可切换以分别跟踪所述多路复用器的输入通道。每通道提供两个电容器，允许多路复用器输出的下一个输入通道在整个预充电阶段一直跟踪，以便预充电可能尽可能准确。