[发明专利]均衡电路、操作均衡电路的方法以及系统

说明书

本申请案涉及一种EQ电路、其操作方法以及包括所述EQ电路和ADC的系统。所述EQ电路具有可配置负载区段，其被提供成选择性地将多个相异的负载中的一个暴露于连接到所述均衡电路的参考电压信号输入的参考源，以及逻辑区段，所述逻辑区段被布置成从所述ADC接纳状态信号，且选择性地响应于所述状态信号，连接所述多个相异的负载以外的一个相异的负载。所述状态信号指示所述ADC的实际操作状态。

技术领域

本公开涉及一种模/数转换器(analog-to-digital converter；ADC)，尤其涉及一种逐次逼近寄存器(successive approximation register；SAR)ADC，并且更具体地说，涉及一种电荷再分配(charge redistribution；CR)SARADC。

背景技术

ADC是将模拟输入信号转换成数字输出数据的装置。ADC采样模拟输入信号，且将采样模拟输入信号转换成数字数据。在ADC当中，SAR ADC通过从最高有效位开始循序增加或减小其内部产生的参考来近似采样输入。典型SAR ADC包括N位(其中N是等于或大于1的整数)数/模转换器(Digital-to-Analog Converter；DAC)、采样保持、比较器和SAR逻辑核心。N位DAC将N位数字数据转换成相应的参考电压。比较器比较从N位DAC产生的模拟电压与采样模拟输入信号。如果模拟输入信号大于参考电压，那么比较器产生高电平信号，例如，具有逻辑值1的信号。如果模拟电压大于模拟输入信号，那么比较器产生低电平信号，例如，具有逻辑值0的信号。

当将N位DAC的数字数据输入的最高有效位(Most Significant Bit；MSB)设定成逻辑值1，且比较模拟输入信号与N位DAC产生的参考电压时，可以确定N位数字数据的MSB。随后，通过循序改变N位DAC的数字数据输入的一个后续位来对剩余位重复上述比较过程，以确定对应于模拟输入信号的N位数字数据。

SARADC的最常见实施方案中的一个，电荷再分配SARADC，使用电荷缩放DAC。电荷缩放DAC包括个别地切换的加权电容器的电容器阵列。逐次逼近和DAC被用于通过选择性地切换基于比较器和逐次逼近寄存器的阵列中的每个电容器上的电荷量，来执行通常为二进制的检索。

检索需要在每次迭代时用电荷对电容器阵列的一个或多个电容器充电和/或放电，所述电荷取决于阵列中电容器的状态和比较器做出的决定。因此，电容器阵列从供应参考电压信号的源极汲取状态相关电流。

这一DAC切换使得电荷再分配SAR ADC从参考电压源汲取输入信号/输出数据相关电流。由于参考电压源的电压稳定性对于电荷再分配SARADC的精度至关重要，因此参考电压源的输出阻抗必须适应由电荷再分配SARADC汲取的变化电流。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种均衡电路，包括：

可配置负载区段，其被提供以选择性地将多个相异的有效负载中的一个暴露于连接到参考电压信号输入的参考源，

逻辑区段，其被布置成从连接到所述参考源的模/数转换器ADC接纳状态信号(S)，以及选择性地响应于所述状态信号(S)，连接所述多个相异的有效负载之外的一个有效负载，

其中所述状态信号(S)指示所述ADC的实际操作状态。

在一个或多个实施例中，所述参考源所经历的且包括所述均衡电路的所述暴露的有效负载以及所述ADC的负载的总负载，至少在所述ADC的转换相位和采样相位中的至少一种期间，等于或大于预定义最小负载。

在一个或多个实施例中，所述ADC暴露于所述参考源的所述负载是所述ADC的实际操作状态的函数。

在一个或多个实施例中，所述多个相异的有效负载包括多个相异的有效电容负载。