采样保持电路、a/d转换器、采样保持电路的校准方法以及电路的制作方法_4

文档序号:8288222阅读:来源:国知局
51]此外,在上述实施方式中,说明了使用N沟道型MOS晶体管构成增益AMP 12的情况,但是还能够使用P沟道型MOS晶体管构成增益AMP 12。在该情况下,如图6所示,构成为包括与相加点相连接的由P沟道型MOS晶体管构成的差动MOS晶体管Mxl和Mx2、与输出相连接的MOS晶体管Myl和My2以及电流值可变的电流源I1、12、13。此外,MOS晶体管Mxl、Mx2、Myl和My2由具有相同功能结构的P沟道型MOS晶体管构成。
[0152]S卩,如图6所示,串联连接的MOS晶体管Mx2和My2与串联连接的MOS晶体管Mxl和Myl在电源VDD与接地GND之间并联连接,并且在MOS晶体管Mxl和Mx2与电源VDD之间插入电流源13。
[0153]另外,MOS晶体管Mxl和Myl的连接点成为增益AMP 12的一个输出端Pout,并且电流源Il与MOS晶体管Myl并联连接。同样地,MOS晶体管Mx2和My2的连接点成为增益AMP 12的另一个输出端Nout,并且电流源12与MOS晶体管My2并联连接。
[0154]而且,MOS晶体管Mx2的栅极与增益AMP 12的一个输入端Pin相连接,MOS晶体管Mxl的栅极与增益AMP 12的另一个输入端Nin相连接。
[0155]这些输入端Pin/Nin相当于图2中的增益AMP 12的输入端,与相加点相连接。
[0156]另外,MOS晶体管Myl和My2的栅极分别与足以使MOS晶体管进入饱和区域的固定电压Vb3、Vb4相连接。
[0157]并且,输出端Pout和Nout相当于图2中的增益AMP 12的输出端,与下一级的采样电容器Csl+l相连接。
[0158]通过上述结构,能够得到与使用N沟道型MOS晶体管构成增益AMP 12时同等的作用效果。
[0159]此外,在上述实施方式中,说明了将本发明的采样保持电路应用于流水线型A/D转换器所包含的MDAC的情况,但是并不限定于此,例如如果是△ Σ Α/D转换器等的采样保持电路则能够应用。
[0160]另外,本发明的范围并不限定于图示并记载的例示的实施方式,还包括与本发明作为目的的结构具有均等的效果的所有实施方式。并且,本发明的范围能够根据所有公开的各特征中特定的特征的所有期望组合来划定。
[0161]附图标记说曰月
[0162]1:流水线型 Α/D 转换器;11:MDAC-AMP ;12:增益 AMP ;21:累加器(accumulator);22:加减计数器(up/dn counter) ;23:DAC(DA转换器);110:乘法型数字模拟转换器;Mxl、Mx2、Myl、My2:M0S 晶体管;11、12、13:电流源。
【主权项】
1.一种采样保持电路,其特征在于, 具有采样电容器和输入端与该采样电容器相连接的第一放大器,并且具备与上述第一放大器相连接的第二放大器, 其中,该第二放大器具有: 差动对; 负载部,其与该差动对相连接;以及 可变电流部,其对上述差动对和上述负载部中的至少一个提供电流, 其中,在保持阶段监视上述第一放大器的输入端处的作为上述采样电容器的连接点的相加点的电压。
2.根据权利要求1所述的采样保持电路,其特征在于, 上述第二放大器将上述相加点的电压的监视结果提供给下一级的采样保持电路所包含的米样电容器。
3.根据权利要求2所述的采样保持电路,其特征在于, 上述差动对的输入端与上述相加点相连接,输出端与上述下一级的采样保持电路所包含的采样电容器相连接。
4.根据权利要求1?3中的任一项所述的采样保持电路,其特征在于, 上述可变电流部具备: 第一可变电流部,其对上述差动对提供电流;以及 第二可变电流部,其调整流过上述负载部的电流。
5.根据权利要求1?4中的任一项所述的采样保持电路,其特征在于, 上述差动对包括第一 MOS晶体管和第二 MOS晶体管。
6.根据权利要求5所述的采样保持电路,其特征在于, 上述负载部包括与上述第一 MOS晶体管和上述第二 MOS晶体管分别级联连接的第三MOS晶体管和第四MOS晶体管。
7.根据权利要求6所述的采样保持电路,其特征在于, 上述第一 M0s晶体管至上述第四MOS晶体管由相同种类的MOS晶体管构成。
8.根据权利要求4所述的采样保持电路,其特征在于, 上述第一可变电流部包括第五MOS晶体管。
9.根据权利要求4所述的采样保持电路,其特征在于, 上述第二可变电流部包括与上述负载部并联连接的第一电流源和第二电流源, 该各电流源包括第六MOS晶体管和第七MOS晶体管。
10.根据权利要求4所述的采样保持电路,其特征在于, 还具备控制部,该控制部控制上述第一可变电流部的电流和上述第二可变电流部的电流中的至少一个。
11.一种采样保持电路,其特征在于,具备: 第一放大器;以及 放大部,其输入端能够与上述第一放大器的输入端相连接。
12.根据权利要求11所述的采样保持电路,其特征在于, 上述放大部为非离散型增益放大器。
13.根据权利要求11所述的采样保持电路,其特征在于, 上述放大部为无输出电容的增益放大器。
14.根据权利要求11?13中的任一项所述的采样保持电路,其特征在于, 上述放大部能够改变增益。
15.根据权利要求11?14中的任一项所述的采样保持电路,其特征在于, 上述放大部的输出端能够与下一级的采样保持电路所包含的采样电容器相连接。
16.一种A/D转换器,其特征在于, 使用根据权利要求1?15中的任一项所述的采样保持电路构成。
17.一种采样保持电路的校准方法,其特征在于, 对随机变量与规定电压进行乘法运算, 对通过上述乘法运算得到的乘法运算信号与输入信号进行加法运算, 将通过上述加法运算得到的模拟信号输入到采样保持电路, 通过上述采样保持电路对通过上述加法运算得到的模拟信号进行模拟数字转换, 从由上述采样保持电路输出的数字信号中减去相当于上述乘法运算信号的数字信号, 对进行相减所得到的结果与上述随机变量进行乘法运算,将乘法运算结果设为错误信号, 调整上述采样保持电路所包含的增益放大器的增益以使该错误信号减小。
18.根据权利要求17所述的采样保持电路的校准方法,其特征在于, 在上述增益放大器的增益的调整中, 对上述错误信号进行累加, 在进行上述累加所得到的值为负值时输出减小上述增益放大器的增益的指令信号, 在进行上述累加所得到的值为正值时输出增大上述增益的指令信号, 根据上述指令信号调整上述增益。
19.根据权利要求17或者18所述的采样保持电路的校准方法,其特征在于, 上述随机变量包括I或者-1。
20.根据权利要求17?19中的任一项所述的采样保持电路的校准方法,其特征在于, 上述规定电压是根据上述采样保持电路所需的输入振幅和/或校准所花的时间而设定的。
21.一种采样保持电路的校准方法,其特征在于, 采样保持电路具有阈值,对用随机变量使上述阈值变动后的上述采样保持电路输入模拟信号, 通过上述采样保持电路对上述模拟信号进行模拟数字转换, 对从上述采样保持电路输出的数字信号乘以上述随机变量,将乘法运算结果设为错误信号, 调整上述采样保持电路所包含的增益放大器的增益以使上述错误信号减小。
22.—种采样保持电路的校准方法,其特征在于,具备以下步骤: 对随机变量与规定电压进行乘法运算; 对通过上述乘法运算得到的乘法运算信号与输入信号进行加法运算; 将通过上述加法运算得到的模拟信号输入到采样保持电路; 通过上述采样保持电路对通过上述加法运算得到的模拟信号进行模拟数字转换; 从由上述采样保持电路输出的数字信号中减去相当于上述乘法运算信号的数字信号; 对进行相减所得到的结果与上述随机变量进行乘法运算,将乘法运算结果设为错误信号;以及 调整步骤,调整上述采样保持电路所包含的增益放大器的增益以使该错误信号减小。
23.根据权利要求22所述的采样保持电路的校准方法,其特征在于, 上述调整步骤具备以下步骤: 对上述错误信号进行累加; 在进行上述累加所得到的值为负值时输出减小上述增益放大器的增益的指令信号,在进行上述累加所得到的值为正值时输出增大上述增益的指令信号;以及根据上述指令信号调整上述增益。
24.根据权利要求22或者23所述的采样保持电路的校准方法,其特征在于, 上述随机变量包括I或者-1。
25.根据权利要求22?24中的任一项所述的采样保持电路的校准方法,其特征在于, 上述规定电压是根据上述采样保持电路所需的输入振幅和/或校准所花的时间而设定的。
26.一种采样保持电路的校准方法,其特征在于,具备以下步骤: 采样保持电路具有阈值,对用随机变量使上述阈值变动后的采样保持电路输入模拟信号; 通过上述采样保持电路对上述模拟信号进行模拟数字转换; 对从上述采样保持电路输出的数字信号乘以上述随机变量,将乘法运算结果设为错误信号;以及 调整上述采样保持电路所包含的增益放大器的增益以使上述错误信号减小。
27.—种电路,其特征在于,具备: 主路径;以及 子路径,其输入端能够与上述主路径的输入端相连接,紧接在上述主路径之后对由上述主路径引起的错误进行校正。
【专利摘要】在包括MDAC(乘法型DA转换器)的多个stage1~N从属连接而得到的流水线型A/D转换器中,将SPM中的MDAC所包含的增益AMP(12)构成为包括:输出端与下一级的采样电容器CsI+1相连接的作为差动对的MOS晶体管(Mx1和Mx2);作为与该差动对相连接的负载部的MOS晶体管(My1和My2);电流源(I3),其对上述作为差动对的MOS晶体管(Mx1和Mx2)提供电流;以及电流源(I1和I2),其调整流过作为负载部的MOS晶体管(My1和My2)的电流。
【IPC分类】H03M1-08, H03M1-14
【公开号】CN104604141
【申请号】CN201380045106
【发明人】宫原由一
【申请人】旭化成微电子株式会社
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年8月12日
【公告号】EP2894788A1, US20150229320, WO2014038138A1
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