[实用新型]模数转换系统和△‑∑模数转换器的参考电流生成电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及模数转换系统以及Δ-∑模数转换器的参考电流生成电路。

背景技术

模数转换器(ADC)常用在多种电子设备(诸如数字微机电(MEMS)麦克风集成电路)中以将传入的模拟信号转换为数字输出。ADC通常包含需要参考电流以正确地操作的一系列开关电容积分器。然而，需要的参考电流基于ADC的工作频率而变化。典型的ADC具有相当宽的工作频率范围，但是在此范围中的每个频率下产生的参考电流对该特定频率来说并不总是最优的电流。这导致ADC的性能不是最优的，并且引申开来，导致含有 ADC的电子设备的性能不是最优的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供模数转换系统和Δ-∑模数转换器的参考电流生成电路。

至少一些实施方案涉及一种模数转换系统，所述系统包括：彼此耦接的多个积分器，所述积分器中的每一个需要参考电流；以及参考电流生成电路，所述参考电流生成电路为所述多个积分器生成所述参考电流，所述参考电流与所述参考电流生成电路的时钟信号的频率的平方成比例。可以按照任何次序并且按照任何组合的方式使用以下构思中的一个或多个来补充这些实施方案。

优选地，所述参考电流生成电路包括至少两个同等尺寸、相同类型的 MOSFET和包含两个同等尺寸的电容器的开关电容电阻器，并且其中所述 MOSFET中的至少一个产生所述参考电流。

优选地，所述参考电流生成电路包括包含多个开关和多个电容器的开关电容电阻器，所述开关中的每一个由所述时钟信号或者由另一时钟信号来控制。

优选地，所述时钟信号具有180度的相移。

优选地，所述多个开关包括耦接到所述参考电流生成电路中的 MOSFET的第一对开关，并且所述多个开关还包括耦接到地的第二对开关，并且其中所述第一对中的所述开关中的每一个由所述时钟信号中的不同时钟信号来控制，并且其中所述第二对中的所述开关中的每一个由所述时钟信号中的不同时钟信号来控制。

优选地，所述参考电流生成电路包括并联耦接到所述开关电容电阻器的另一电容器。

优选地，所述参考电流等于：

其中μ是所述参考电流生成电路中的MOSFET的电子迁移率，Cox是所述 MOSFET的每单位面积的栅极氧化物膜电容，W/L是所述MOSFET的纵横比，K是所述MOSFET与所述参考电流生成电路中的另一MOSFET的大小比，C是所述参考电流生成电路内的开关电容电阻器中的同等尺寸的多个电容器的电容，并且f是所述时钟信号的频率。

至少一些实施方案涉及一种用于Δ-∑模数转换器的参考电流生成电路，所述电路包括：开关电容电阻器，所述开关电容电阻器具有由时钟信号控制的多个开关并且包括耦接到所述开关中的至少一些的多个电容器；第一MOSFET，所述第一MOSFET耦接到所述开关电容电阻器并且耦接到不同的电容器；第二MOSFET，所述第二MOSFET耦接到所述第一 MOSFET并且还耦接到所述不同的电容器，所述第一和第二MOSFET具有相同的类型；第三MOSFET，所述第三MOSFET耦接到所述第一 MOSFET、第四MOSFET和所述不同的电容器，所述第四MOSFET耦接到所述第二MOSFET并且具有与所述第三MOSFET相同的类型；以及第五 MOSFET，所述第五MOSFET具有与所述第三和第四MOSFET相同的类型，耦接到所述第三MOSFET并且产生参考电流，其中所述参考电流与所述时钟信号的频率的平方成比例。可以按照任何次序并且按照任何组合使用以下构思中的一个或多个来补充这些实施方案。

优选地，所述用于Δ-∑模数转换器的参考电流生成电路包括另一电容器，所述另一电容器耦接到所述第一MOSFET并且耦接到所述多个开关中的两个彼此耦接的节点，使得所述另一电容器与所述开关电容电阻器并联。

优选地，所述第五MOSFET耦接到镜像所述参考电流的电流镜。

优选地，所述多个开关中的每一个由所述时钟信号或者由不同的时钟信号来控制，并且其中所述时钟信号具有相同的频率。

优选地，所述时钟信号的相位偏移了180度。

优选地，所述开关电容电阻器中的所述多个电容器是同等尺寸的；其中所述第三和第五MOSFET是同等尺寸的。

优选地，所述参考电流等于：