[发明专利]半导体器件

说明书

本公开涉及一种半导体器件，该半导体器件执行模拟输入信号与参考电压的顺序比较以对模拟输入信号进行数字转换。该半导体器件包括基于预定代码来生成参考电压的高电压区域的上部DAC、基于该代码来生成参考电压的低电压区域的下部DAC、以及具有与下部DAC的配置相同的配置并且调节参考电压的低电压区域的注入器DAC。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年11月24日提交的日本专利申请No.2020-194037的优先权，其内容通过引用并入本申请。

技术领域

本发明涉及一种利用误差整形机制而提供的半导体器件。

背景技术

例如，非专利文献1(Y.-S.Shu的“An oversampling SAR ADC with DAC mismatcherror shaping achieving 105dB SFDR and 101dB SNDR over 1kHz BW in 55nm CMOS”)公开了一种ADC(模数转换器)，其中通过顺序比较(SAR：连续应用寄存器)对下部DAC(数模转换器)的参考误差进行失配误差整形(MES)。具体地，在非专利文献1中，通过一阶误差整形来排除下部DAC的参考误差。

非专利文献2(J.Liu的“Second-order DAC MES for SAR ADCs”)公开了一种通过二阶误差整形来排除下部DAC的参考误差的技术。

非专利文献3(W.-H Huang的“An Amplifier-Less Calibration-Free SAR ADCAchieving,100dB SNDR for Multi-Channel ECG Acquisition with 667mVpp LinearInput Range”)公开了一种配置，其中2V的参考电压被施加到上部DAC并且1.2V的参考电压被施加到下部DAC以便扩展输入范围。通过误差整形机制来消除参考电压的误差。

发明内容

为了使高电压的输入相适应，例如，以向上部DAC提供高电压参考，使用高耐压晶体管。然而，由于高耐压晶体管的响应速度比低耐压晶体管的响应速度慢，因此其转换速度降低，从而导致转换精度下降。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的之一是提供一种在操作电压不同的多个DAC被使用时转换精度得到提高的半导体器件。

本申请中公开的发明中的典型发明的简要描述如下。一种典型的半导体器件执行模拟输入信号与参考电压的顺序比较以对模拟输入信号进行数字转换。该半导体器件具有上部DAC、下部DAC以及注入器DAC，该上部DAC基于预定代码来生成参考电压的高电压区域，该下部DAC基于该代码来生成参考电压的低电压区域，该注入器DAC具有与下部DAC的配置相同的配置并且调节参考电压的低电压区域。

本申请中公开的发明中的典型发明所获取的(多个)效果简要描述如下：当操作电压不同的多个DAC被使用时，可以提高转换精度。

附图说明

图1是示出了根据本发明的第一实施例的半导体器件的示例的配置图；

图2是示出了根据本发明的第一实施例的ADC的操作的流程图；

图3是示出了在采样阶段中每个DAC的设置状态的视图；

图4是例示了在比较阶段的初始状态下每个DAC的设置状态的视图；

图5是例示了在比较阶段结束时每个DAC的设置状态的视图；

图6是示出了根据本发明的第二实施例的半导体器件的示例的配置图；

图7是示出了本发明的第二实施例的在比较阶段中每个DAC的输出电压的比较的视图；