[发明专利]模/数转换器ADC电路

说明书

技术领域

本揭露涉及一种模/数转换器ADC电路。

背景技术

模/数转换器(analog-to-digital converter，ADC)是将模拟信号转换为数字数据的装置或电路元件。例如，数字数据可包含一些不同的数字代码，并且各个数字代码可对应于模拟信号的独特电压或电流电平。

互补金属氧化物半导体(CMOS)技术的进展已经大幅改进系统性能，所述系统通常需要ADC作为界面。随着这些系统的性能持续改进，模/数转换的性能变得更重要，这是由于模/数转换开始成为性能与功率消耗的瓶颈。除了考量功率消耗，在此规模的CMOS技术中，设计ADC的一些挑战包含例如较高的分辨率、较高的取样速度导致较高的带宽等等。

发明内容

本揭露的一些实施例提供一种模/数转换器(ADC)电路，经配置以接收模拟输入信号并且将所述模拟输入信号转换为数字输出信号，所述模/数转换器电路包括第一部分，包括次ADC电路，其经配置以接收所述模拟输入信号并且将所述模拟输入信号转换为第一数字信号，其中所述第一数字信号代表所述数字输出信号的一或多个最高有效位(MSB)；次数/模转换器(DAC)电路，其经配置以接收与转换所述第一数字信号，以提供第二模拟信号；减法电路，其经配置以从所述模拟输入信号减去所述第二模拟信号，以提供残余信号；以及模拟/时间转换器(ATC)电路，其经配置以通过同时放大与放电所述残余信号而确定放电持续时间；以及第二部分，其耦合到所述第一部分以及经配置以接收所述放电持续时间并且使用所述放电持续时间，以提供第二数字信号，其代表所述数字输出信号的一或多个最低有效位(LSB)。

附图说明

为协助读者达到最佳理解效果，建议在阅读本揭露时同时参考附图和其详细文字叙述说明。请注意为遵循业界标准作法，本专利说明书中的图式不一定按照正确的比例绘制。在某些图式中，尺寸可能刻意放大或缩小，以协助读者清楚了解其中的讨论内容。

图1是根据一些实施例说明比较不同形式的模/数转换器(ADC)的性能特性的例示图表。

图2是根据一些实施例说明混合模/数转换器(ADC)的例示框图。

图3是根据一些实施例说明图2的混合模/数转换器(ADC)的第一部分的例示图。

图4是根据一些实施例说明控制图3的混合模/数转换器(ADC)的多个开关(switches)的例示信号波形。

图5是根据一些实施例说明图3的混合模/数转换器(ADC)的第一部分的例示图。

图6是根据一些实施例说明在图3的混合模/数转换器(ADC)的节点处的信号的快速傅里叶变换(fast Fourier transform，FFT)。

图7是根据一些实施例说明图2的混合模/数转换器(ADC)的时间到数字转换器(time-to-digital converter，TDC)的例示图。

图 8是根据一些实施例说明比较多个模/数转换器(ADC)的品质因数(Figure-of-Merit，FOM)的例示图。

图9是根据一些实施例说明通过图2的混合模/数转换器(ADC)将模拟输入信号转换为数字输出信号的方法的流程图。

具体实施方式

本揭露提供了数个不同的实施方法或实施例，可用于实现本发明的不同特征。为简化说明起见，本揭露也同时描述了特定零组件与布置的范例。请注意提供这些特定范例的目的仅在于示范，而非予以任何限制。举例来说，在以下说明第一特征如何在第二特征上或上方的叙述中，可能会包括某些实施例，其中第一特征与第二特征为直接接触，而叙述中也可能包括其它不同实施例，其中第一特征与第二特征中间另有其它特征，以致于第一特征与第二特征并不直接接触。

另外，本揭露在使用与空间相关的叙述词汇，如“在…之下”，“低”，“下”，“上方”，“之上”，“下”，“顶”，“底”和类似词汇时，为便于叙述，其用法均在于描述图式中一个元件或特征与另一个(或多个)元件或特征的相对关系。除了图式中所显示的角度方向外，这些空间相对词汇也用来描述所述装置在使用中以及操作时的可能角度和方向。所述装置的角度方向可能不同(旋转90度或其它方位)，而在本揭露所使用的这些空间相关叙述可以同样方式加以解释。此外，可理解当一元件被称为“连接到”或“耦合到”另一元件时，其可直接连接或耦合到另一元件，或是有一或多个中间元件存在。