[发明专利]用于波形数字化的快速读出方法和开关电容器阵列电路

摘要

本发明说明一种用于减小开关电容器阵列(SCA)电路的读出时间的技术。一种可能的实施方案是能够以10MSPS到5GSPS的采样速度来采样12个差分输入通道的SCA芯片。模拟波形可以被存储在每个通道的1024个采样单元中，并且可以在经由以33MHz被时钟控制的移位寄存器采样之后被读出以用于外部数字化。用于采样单元的写入信号由在芯片上生成的逆变器链(多米诺原理)生成。多米诺波连续运行直到通过触发器被停止。读取移位寄存器将采样单元的内容时钟控制给多路复用输出端或者单个输出端，其中可以利用外部ADC将其数字化。可以仅读出波形的一部分以减小数字化时间。高通道密度、450MHz的高模拟带宽以及(在偏移校准之后)0.35mV的低噪声使该芯片理想地适合用于低功率、高速度、高精度波形数字化。以辐射硬设计通过先进的CMOS工艺来制造，该芯片可用于64引线薄型四边扁平封装(LQFP)和64管脚四边扁平无引线封装(QFN)中。

主权项

一种用于快速波形数字化的开关电容器阵列电路，包括：a)多个通道；每一个通道具有n个采样单元；b)多米诺波电路(6)，生成作为用于所述采样单元的写入信号的多米诺波；用于每个单个单元的所述写入信号优选地由一系列n个双逆变器(10a、10b)生成；b)每个采样单元，在相应的采样单元根据相应的写入信号被轮到时接收和存储波形(18)的快照；c)停止电路，用于接收外部或内部触发信号以便在预定时间量的外部或内部延迟之后停用所述多米诺波并且生成停止位置脉冲；d)寄存器(4)，利用在停止脉冲处所述多米诺波的位置来预先设置并且以串行或并行的方式被读出以用于读取在所述多米诺波被停用时的停止位置；以及e)读出电路，用于连续地读出预定数目的采样单元中的采样信号，由此在对应于所述停止位置的采样单元处开始读出。