[发明专利]低功耗时间数字转换器

权利要求书

1.一种低功耗时间数字转换器，其特征在于，包含预放大器、逐次逼近寄存器型的模拟数字转换器；

所述预放大器设有相位频率侦测器，其输入为两个时钟信号，得到对应这两个时钟信号的相位差的两个输出信号；该相位频率侦测器的每个输出信号，通过与之对应的第一反相器（I1）、第二反相器（I2）、N型MOS电容组成的被动放大器（I3）、源极跟随器（I4）放大后，输送至所述逐次逼近寄存器型的模拟数字转换器转换成数字信号；所述第二反相器（I2）包含M0管和M1管，M0管是P型MOS管、M1管是第二N型MOS管；

其中，所述N型MOS电容组成的被动放大器（I3）中以第一N型MOS管作为MOS电容；所述第一N型MOS管的栅极，接至源极跟随器（I4）的输入端，还通过第一开关（S1）连接至第二反相器（I2）的输出端；所述第一N型MOS管的源极和漏极相连且接至第二开关（S2），通过第二开关（S2）切换以连通直流电压（VPULL）或者接地；所述源极跟随器（I4）的输出端通过第三开关（S3）连接所述逐次逼近寄存器型的模拟数字转换器的输入端；

其中，所述两个时钟信号是参考时钟信号（REF），和待转换的输入信号（FB），以伪差分的形式输入至预放大器的相位频率侦测器中；

该相位频率侦测器的两个输出信号，对应于所述两个时钟信号的相位差的脉冲形式；相位频率侦测器的各输出信号，通过与之相应的第一反相器（I1）、第二反相器（I2）、N型MOS电容组成的被动放大器（I3）、源极跟随器（I4）转成电压形式后进行放大；

其中，通过使第一开关（S1）闭合，第二开关（S2）接地，第三开关（S3）断开，操作所述低功耗时间数字转换器工作在采样状态：所述相位频率侦测器得到对应两个时钟信号的相位差的两个输出信号，经对应的第一反相器（I1）、第二反相器（I2）处理后，对所述N型MOS电容组成的被动放大器（I3）充电来进行采样；

通过使第一开关（S1）断开，第二开关（S2）接通直流电压（VPULL），第三开关（S3）闭合，操作所述低功耗时间数字转换器工作在放大状态：所述N型MOS电容组成的被动放大器（I3）通过第二开关（S2）接通直流电压（VPULL），所述N型MOS电容组成的被动放大器（I3）输出的信号经过相应的源极跟随器处理后，对所述逐次逼近寄存器型的模拟数字转换器中的电容阵列进行充电并转换得到数字信号；

通过使第一开关（S1）闭合，第二开关（S2）接地，第三开关（S3）断开，操作所述低功耗时间数字转换器工作在还原状态：所述N型MOS电容组成的被动放大器（I3）中的电荷，因第二反相器（I2）中M1管的导通而接地，通过放电将电荷清除。

2.如权利要求1所述低功耗时间数字转换器，其特征在于，

所述第一反相器（I1）的输入端，接入所述相位频率侦测器的相应输出信号；M0管和M1管的栅极相连作为第二反相器（I2）的输入端，接至第一反相器（I1）的输出端；M0管的源极接电源，M1管的源极接地；M0管和M1管的漏极相连作为第二反相器（I2）的输出端，通过第一开关（S1）连接所述N型MOS电容组成的被动放大器（I3）、所述源极跟随器（I4）。

3.如权利要求2所述低功耗时间数字转换器，其特征在于，

所述源极跟随器（I4）中的第三N型MOS管，其栅极连接第一开关（S1）和所述N型MOS电容组成的被动放大器（I3）；第三N型MOS管的漏极接电源；第三N型MOS管的源极通过电阻接地，还作为输出端经第三开关（S3）连接所述逐次逼近寄存器型的模拟数字转换器的相应输入端口。

4.如权利要求1~3中任意一项所述低功耗时间数字转换器，其特征在于，

所述低功耗时间数字转换器根据时钟的控制，依序进入采样状态、放大状态、还原状态。

5.如权利要求4所述低功耗时间数字转换器，其特征在于，

所述低功耗时间数字转换器应用在数字锁相回路。