[实用新型]一种有源-无源噪声整形逐次逼近ADC

说明书

本实用新型公开一种有源‑无源噪声整形逐次逼近ADC，包括DAC电容阵列DAC1和DAC2、有源‑无源噪声整形模块(包括无源积分器PINT1和正反馈有源‑无源积分器APINT2)、六输入比较器COMP、逐次逼近逻辑模块SAR、时钟生成模块CKG、基准电压生成模块BGVG。本实用新型在有源‑无源噪声整形模块中使用最简单的MOS晶体管共源级结构，使低增益有源放大器和正反馈相结合，仅消耗几十微瓦便可获得良好的噪声整形特性，能在传统逐次逼近ADC基础上提升有效位数超过5位。该实用新型可用于低功耗、高精度的模数转换场景，例如生物医学信号采集，高精度仪表设计等领域，具有良好的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及集成电路设计技术领域，具体涉及一种有源-无源噪声整形逐次逼近ADC。

背景技术

ADC(模数转换器)作为模拟与数字世界的唯一桥梁，在通信、航空、医疗等领域都扮演着重要角色。针对生物医学信号的特性和便携式的要求，ADC需要具有高精度、低功耗的特点。逐次逼近ADC以其高效的算法，和超低功耗的动态电路在低功耗、中等精度领域是最优的选择。过采样ADC使用过采样和噪声整形技术能够以中等的功耗和速度实现超高精度。噪声整形逐次逼近ADC将结合两者的优势——保留逐次逼近ADC低功耗的同时使用噪声整形实现高精度。

传统的噪声整形模块可以分为有源和无源两种，无源噪声整形功耗低，但缺点是噪声整形能力有限，仅能在10位逐次逼近ADC基础上提升1到2位有效位数，对性能的提升效果不好。有源噪声整形能够提供更理想的噪声整形函数，能够在10位逐次逼近ADC基础上提升超过5位的有效位数，但是有源部分的高增益使得功耗更高，由于较高的增益要求，功耗往往为亚毫瓦级，不适合便携式应用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的是现有有源噪声整形电路功耗高和现有无源噪声整形电路整形能力弱的问题，将有源噪声整形和无源噪声整形技术相结合，利用低增益和正反馈，提供了一种有源-无源噪声整形逐次逼近ADC。

为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：