[发明专利]基于数字前台校正的快闪型模数转换器及模数转换方法

摘要

本发明公开了一种基于数字前台校正的快闪型模数转换器及模数转换方法，包含：分压电阻阵列、线性脉冲宽度调制时间域比较器、编码电路和数字前台校正电路；线性脉冲宽度调制时间域比较器包括：采样保持电路、放电电流源、过零判断电路和D触发器，将电压信号转换成脉宽信号，用D触发器完成比较；编码电路简化后可以直接将比较器输出的温度码转化为模数转换器输出的二进制码，省去了中间通过复杂编码提高对比较阈值不单调容忍程度的环节；算法能够快速收敛，并且降低了对于比较器输入管尺寸的设计需求，减小了芯片面积、功耗和输入负载电容，上电后运行一次即可完成校正功能，不会增加额外功耗。

主权项

一种基于数字前台校正的快闪型模数转换器，包含：分压电阻阵列、线性脉冲宽度调制时间域比较器、编码电路和数字前台校正电路；其特征在于：所述的分组电阻阵列包含2N‑1个相同大小的串联电阻，输入参考电压Vref+和参考电压Vref‑得到模数转换器所需的另外2N‑2个比较阈值；所述的线性脉冲宽度调制时间域比较器包括：采样保持电路、放电电流源、过零判断电路和D触发器，采样保持电路连接至过零判断电路和放电电流源构成线性脉冲宽度调制电路；待比较的两个输入信号通过两个相同的线性脉冲宽度调制电路分别输入到D触发器的数据和时钟输入端，其中：所述的采样保持电路，输入信号经过前述开关(S1)连接到电容(C)的上极板；前述PMOS管(M4)和NMOS管(M5)作为虚拟开关连接到电容(C)的上极板；所述的放电电流源包含一个NMOS管(M1)，栅极连接固定偏置，源极连接到地，漏极连接到电容(C)的上极板；所述的过零判断电路，PMOS管(M3)的源极连接到可调电阻(R)的一端，栅极由采样时钟控制，漏极连接到NMOS管(M2)的漏极；前述可调电阻(R)的另一端连接到电源；NMOS管(M2)的栅极连接到电容(C)的上极板，漏极通过前述的两个反相器级联输出；所述编码电路通过组合逻辑实现将前述比较器二进制温度码的比较结果到模数转换器数字输出的转换。