[发明专利]具有动态元件匹配的模数转换器

说明书

本公开涉及具有动态元件匹配的模数转换器。例如，一种示例性ADC设备包括多个比较器元件，多个比较器元件中的每个比较器元件均具有连接至输入端口的第一输入，多个比较器元件中的每个比较器元件均具有连接至参考信号端口的第二输入端口。ADC设备还具有：开关矩阵，具有连接至多个比较器中的每个比较器的输出；以及多个锁存器，多个锁存器中的每个锁存器均具有连接至路由电路装置的输入。路由电路装置被配置为根据在一个或多个控制端口处接收的一个或多个信号将多个比较器中的每个比较器的输出连接至多个锁存器中的每个锁存器的输入。

技术领域

本发明总体上涉及用于模数信号处理的系统和方法，并且在具体实施例中，涉及用于在量化器的复位时钟相位(reset clock phase)中使用动态元件匹配提供模数信号处理的系统和方法。

背景技术

一般来说，模拟信号到数字信号的转换包括确定模拟信号的离散值，然后将离散值转换为数字值。在一些模数转换器(ADC)中，量化器被用于确定模拟信号的离散值。一些ADC使用反馈环路以校正进入的信号，从而估计噪声或校正ADC硬件中的偏差。然而，由于进入的信号是模拟的并且输出信号是数字的，所以在反馈环路中使用数模转换器(DAC)来将数字反馈信号转换回模拟信号，从而校正模拟输入信号。然而，DAC(尤其是多位DAC)会由于DAC元件的失配而成为非线性的。动态元件匹配(DEM)用于改变用于转换每一位的DAC中的元件，算出DAC元件中的任何误差的平均数。即，DEM将改变哪些DAC元件提供每一位，使得特定DAC元件中的任何误差不会始终施加给相同位。

发明内容

一种示例性ADC设备包括多个比较器元件，多个比较器元件中的每个比较器元件均具有连接至输入端口的第一输入，多个比较器元件中的每个比较器元件均具有连接至参考信号端口的第二输入端口。ADC设备还具有：开关矩阵，具有连接至多个比较器元件中的每个比较器的输出的路由电路装置(routing circuitry)；以及多个锁存器，多个锁存器中的每个锁存器均具有连接至路由电路装置的输入。路由电路装置被配置为根据在一个或多个控制端口处接收的一个或多个信号将多个比较器中的每个比较器的输出连接至多个锁存器中的每个锁存器的输入。

一种示例性ADC设备包括：符号组合器，连接至输入端口；量化器，连接至符号组合器，量化器包括多个比较器元件，其被配置为确定在量化器输入端口处接收的信号与一个或多个参考信号之间的关系，并且根据关系生成一个或多个活动数据信号。量化器还包括：开关矩阵，具有连接至多个比较器元件中的每个比较器元件的路由电路装置；以及多个锁存器，多个锁存器中的每个锁存器均连接至路由电路装置。路由电路装置被配置为根据在开关矩阵的一个或多个控制端口处接收的一个或多个信号将多个比较器元件中的每个比较器元件连接至多个锁存器中的每个锁存器。ADC设备还具有：数模转换器(DAC)，在一个反馈环路中连接至量化器的输出和符号组合器；以及动态元件匹配(DEM)模块，在第一反馈路径中连接至量化器的输出和开关矩阵。DEM模块被配置为通过一个或多个控制端口向开关矩阵提供控制信号，这使得开关矩阵提供路由，该路由将多个比较器元件中的每个比较器元件连接至多个锁存器中的一个相应的、不同的锁存器。

一种示例性ADC设备包括多个比较器元件。每个比较器元件均被配置为根据输入信号和参考信号之间的关系生成活动数据信号。ADC设备还包括：多个锁存器；以及开关矩阵，具有控制端口并连接在多个比较器与多个锁存器之间，开关矩阵具有路由电路装置，路由电路装置被配置为根据在控制端口处接收的一个或多个控制信号将每个比较器连接至每个锁存器，并且使得锁存器根据由连接至锁存器的相应比较器生成的数据信号来锁存数据值。ADC设备还包括处理模块，其连接至锁存器并且被配置为根据由多个锁存器存储的数据值生成数字输出信号。