[发明专利]一种低功耗12位流水线式逐次逼近模数转换器

摘要

本发明公开了一种低功耗12位流水线式逐次逼近模数转换器，包括6位子级逐次逼近模数转换器、运算放大器、7位子级逐次逼近模数转换器和数字延迟校准单元，所述6位子级逐次逼近模数转换器的残差信号输出连接到运算放大器的输入端，所述6位子级逐次逼近模数转换器的数字信号输出至数字延迟校准单元的高六位输入端，所述运算放大器的输出端连接至所述7位子级逐次逼近模数转换器的输入端，所述7位子级逐次逼近模数转换器数字信号输出连接所述数字延迟校准单元的低六位输入端。本发明能有效实现流水线模数转换器及逐次逼近比较器的结合，有效提高模数转换器的综合性能，并比同类模数转换器功耗低，在深亚微米工艺有广泛的应用前景。

主权项

一种低功耗12位流水线式逐次逼近模数转换器，其特征在于：包括6位子级逐次逼近模数转换器(101)、运算放大器(105)、7位子级逐次逼近模数转换器(106)和数字延迟校准单元(110)，所述6位子级逐次逼近模数转换器(101)的残差信号输出连接到运算放大器(105)的输入端，所述6位子级逐次逼近模数转换器(101)的数字信号输出至数字延迟校准单元(110)的高六位输入端，所述运算放大器(105)的输出端连接至所述7位子级逐次逼近模数转换器(106)的输入端，所述7位子级逐次逼近模数转换器(106)数字信号输出连接所述数字延迟校准单元(110)的低六位输入端，所述6位子级逐次逼近模数转换器(101)和所述7位子级逐次逼近模数转换器(106)构成两级子级逐次逼近模数转换器，所述两级子级逐次逼近模数转换器均采用全电容阵列结构，并且所述两级子级逐次逼近模数转换器之间的残差信号放大倍数减小到理论值的1/4倍；所述6位子级逐次逼近模数转换器(101)包括可翻转采样电容阵列单元(102)、第一比较器(103)和第一寄存及逻辑控制单元(104)，所述可翻转采样电容阵列单元(102)输出的残差信号连接至运算放大器(105)的输入端，所述可翻转采样电容阵列单元(102)的输入端连接外部模拟信号输入，所述可翻转采样电容阵列单元(102)的输出端连接第一比较器(103)的输入端，所述第一比较器(103)的输出端输出控制信号至第一寄存及逻辑控制单元(104)的输入端，所述第一寄存及逻辑控制单元(104)根据所述控制信号控制可翻转采样电容阵列单元(102)，所述第一寄存及逻辑控制单元(104)的数字信号输出至数字延迟校准单元(110)的高六位输入端；所述可翻转采样电容阵列单元(102)包括采样电容阵列(202)和翻转电容阵列(203)，所述采样电容阵列(202)分为上部分采样电容阵列和下部分采样电容阵列，所述翻转电容阵列(203)分为上部分翻转电容阵列和下部分翻转电容阵列，所述上部分采样电容阵列的下极板与上部分翻转电容阵列的下极板连接，所述上部分翻转电容阵列的下极板分别与第一比较器(204)的反相输入端和运算放大器(206)的反相输入端连接，所述下部分采样电容阵列的上极板与下部分翻转电容阵列的上极板连接，所述下部分翻转电容阵列的上极板分别与第一比较器(204)的同相输入端和运算放大器(206)的同相输入端连接。