[发明专利]半导体器件及其操作方法

说明书

一种半导体器件包括：环路滤波器，其接收差分模拟信号并产生指示模拟输入信号和反馈信号之间的误差的残差信号；第一ADC，其接收残差信号并产生第一数字表示；第二ADC，其接收模拟输入信号并产生与模拟输入信号相对应的第二数字表示；以及数模转换器(DAC)，其接收第一数字表示和第二数字表示之和，并产生模拟反馈信号。至少第一ADC是多位逐次逼近寄存器ADC。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年12月6日提交的韩国专利申请No.10-2017-0166803的优先权，其主题通过引用方式并入本文中。

技术领域

本发明构思涉及半导体器件以及半导体器件的操作方法。更具体地，本发明构思涉及一种将模拟信号转换为数字信号的半导体器件及其操作方法。

背景技术

在许多电子设备中，一个或多个模拟信号被转换为相应的数字信号。例如，使用传感器执行测量的测量装置向模数转换器(ADC)提供模拟信号，模数转换器(ADC)将模拟信号转换为相应的数字信号以用于后续处理。传感器的示例包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、麦克风、无线电接收机、数字测量设备等。

许多测量装置需要高分辨率，因此可以使用Δ-∑调制器。Δ-∑调制器具有能够以低成本和高分辨率将模拟信号转换为相应的数字信号的优点。一般来说，Δ-∑ADC使用Δ-∑调制器对模拟信号进行编码，然后将数字滤波器应用于Δ-∑调制器的输出以产生高分辨率数字输出。

Δ-∑调制器通常包括用于误差反馈的环路滤波器。Δ-∑调制器具有将量化噪声移动到高频带的噪声整形功能。

发明内容

本发明构思的一个方面提供了一种半导体器件，其将模拟信号转换为数字信号，同时降低了功耗并提高了操作稳定性。

本发明构思的另一方面提供了一种操作半导体器件的方法，其将模拟信号转换为数字信号，同时降低了功耗并提高了操作稳定性。

本发明构思领域的各个方面不限于上面提到的那些方面，并且本领域技术人员根据以下描述将清楚地理解未被提及的其他方面。

根据本公开的一个方面，提供了一种半导体器件，包括：环路滤波器，接收差分模拟信号并产生指示模拟输入信号和反馈信号之间的误差的残差信号；第一模数转换器(ADC)，接收残差信号并产生第一数字表示；第二ADC，接收模拟输入信号并产生与模拟输入信号相对应的第二数字表示；以及数模转换器(DAC)，接收第一数字表示和第二数字表示之和，并产生模拟反馈信号，其中第一ADC是使用第一阶跃电压的多位逐次逼近寄存器ADC。

根据本公开的一个方面，提供了一种半导体器件，包括：第一节点，在模拟输入信号和反馈信号之间执行减法操作，以产生差分模拟信号；第二节点，对第一数字表示和第二数字表示执行加法操作；数模转换器(DAC)，根据第二节点的输出产生反馈信号；增益块，对差分模拟信号执行放大操作；第一积分器，对经放大的差分模拟信号执行第一积分操作，以产生第一积分结果；第一滤波器和第二滤波器，第一滤波器对第一积分结果执行第一滤波操作，第二滤波器对第一积分结果执行第二滤波操作；第一子节点，对第一滤波器的输出和第二滤波器的输出执行加法操作；第二积分器，对第一子节点的输出执行第二积分操作，以产生第二积分结果；以及精细模数转换器(ADC)，根据第二积分结果产生第一数字表示。

根据本公开的一个方面，提供了一种操作半导体器件的方法。该方法包括：使用环路滤波器产生指示模拟输入信号和反馈信号之间的误差的残差信号，环路滤波器接收差分模拟信号；使用第一模数转换器(ADC)根据残差信号产生第一数字表示；使用第二ADC根据模拟输入信号产生第二数字表示；以及使用数模转换器(DAC)产生反馈信号，数模转换器(DAC)接收第一数字表示和第二数字表示之和，其中第一ADC是使用第一阶跃电压的多位逐次逼近寄存器ADC。

附图说明