[发明专利]一种应用于MDAC中校准共模电压的电路

说明书

一种应用于MDAC中校准共模电压的电路，包括开关电容MDAC和共模参考信号产生电路，共模参考信号产生电路能够校准开关电容MDAC在采样相Φ1和保持相Φ2转换时，余量放大器差分输入端共模电压的变化。本发明在MDAC结构基础上，增加一个共模参考信号产生电路，根据开关电容MDAC中余量放大器AMP所需要的输入共模电压产生合适的共模参考信号提供给MDAC，以达到校准功能，无需改变已有的MDAC结构，从而提高了整个MDAC和模数转换器的性能。

技术领域

本发明涉及一种流水线模数转换器的MDAC设计，特别是涉及一种具有校准共模电压功能的MDAC电路，属于模数转换器领域。

背景技术

在流水线模数转换器设计中，通常MDAC既进行输入信号的采样，又进行输入信号与参考信号的减法运算，若两种操作使用同一个电容，虽然有利于减小噪声、非线性和面积等，但是采样阶段和保持阶段的共模信号不同，两种状态切换时导致电路中存在共模信号电压变化的情况，尤其是MDAC中余量放大器对输入共模范围要求较为严格的情况，共模信号的变化可能超出运放输入共模范围，导致运放性能下降，从而影响整个MDAC和模数转换器电路的性能。

近年来MDAC的设计主要集中在MDAC结构的设计和改进，但是没有考虑到共模信号电压变化带来的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种应用于MDAC中校准共模电压的电路，用于提高整个MDAC和模数转换器的性能。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种应用于MDAC中校准共模电压的电路，包括开关电容MDAC和共模参考信号产生电路，共模参考信号产生电路能够校准开关电容MDAC在采样相Φ1和保持相Φ2转换时，余量放大器差分输入端共模电压的变化。

所述共模参考信号产生电路包括采样电容CGP和CGN、反馈电容CF_G、运放AMP_G；

采样电容CGP的一端分别与开关SG1和开关SG3的一端连接，开关SG3另一端连接参考电压VREF0，开关SG1的另一端连接输入信号VP；采样电容CGN的一端分别与开关SG2和开关SG4的一端连接，开关SG4另一端连接参考电压VREF1，开关SG2的另一端连接输入信号VM；采样电容CGP的另一端和CGN的另一端连接后，同时连接开关SG5的一端和开关S6的一端，开关SG5的另一端连接运放AMP_G的负输入端，运放AMP_G的正输入端连接开关电容MDAC中余量放大器AMP所需要的输入共模电平，反馈电容CF_G连接在运放AMP_G的负输入端和输出端之间，开关S6的另一端与运放AMP_G的输出端连接；

运放AMP_G的输出端通过开关S7连接在开关SWC的一端，通过开关S8连接在开关SWC的另一端，所述开关SWC为开关电容MDAC中的开关，用于连接开关电容MDAC中的采样电容CSP和CSN。

开关SG1、SG2、S6、S7、S8在采样阶段Φ1导通，在保持阶段Φ2关断；开关SG3、SG4、SG5在采样阶段Φ1关断，在保持阶段Φ2导通。

所述开关电容MDAC包括采样电容CSP和CSN、反馈电容CF1和CF2、余量放大器AMP；

采样电容CSP的一端同时与开关SW3_D0、开关SW3_D1、开关SW1的一端连接，开关SW3_D0的另一端连接参考电压VREF0，开关SW3_D1的另一端连接参考电压VREF1，开关SW1的另一端连接输入信号VP；采样电容CSN的一端同时与开关SW4_D0、开关SW4_D1、开关SW2的一端连接，开关SW4_D0的另一端连接参考电压VREF1，开关SW4_D1的另一端连接参考电压VREF0，开关SW2的另一端连接输入信号VM；采样电容CSP和CSN的另一端通过开关SWC相连；