[发明专利]逐次逼近寄存器模拟-数字转换器及其偏移检测方法

说明书

本发明是一种逐次逼近寄存器模拟‑数字转换器及其偏移检测方法。所述逐次逼近寄存器模拟‑数字转换器包括开关电路、比较器及校准电路。所述开关电路被配置成对第一中间模拟信号与第二中间模拟信号实行对换操作，以产生第一经对换模拟信号及第二经对换模拟信号。所述比较器耦合到开关电路且被配置成在对换操作之前对第一中间模拟信号与第二中间模拟信号进行比较以产生最低有效位值。所述比较器还被配置成在对换操作之后对第一经对换模拟信号与第二经对换模拟信号进行比较以产生校准位值。所述校准电路被配置成根据最低有效位值及校准位值判断比较器是否具有偏移。

技术领域

本公开大体来说涉及模拟-数字转换器(ADC)，且更具体来说涉及在逐次逼近寄存器(SAR)模拟-数字转换器中检测比较器偏移的“顶板对换”技术，所述技术能够增强逐次逼近寄存器模拟-数字转换器的性能及鲁棒性。

背景技术

具有中等分辨率(moderate resolution)及千兆赫采样速率(gigahertzsampling rate)的模拟-数字转换器(analog-to-digital converter，ADC)在不同领域(例如无线通信及消费电子装置)中的大量应用中都有很高的需求。为实现这样高的速度，时间交织(time interleaving，TI)结构被广泛采用。然而，此种结构会遇到偏移失配(offsetmismatch)、增益失配(gain mismatch)及时序偏斜(timing skew)等问题，这将使TI ADC的性能劣化。最近随着对更好ADC性能的需求的增长，越来越需要更具创造性的技术来高效地检测偏移失配。

上述揭示内容仅用以理解本发明的背景技术，并不代表承认其是本发明的现有技术。

发明内容

本发明是一种逐次逼近寄存器模拟-数字转换器(SAR ADC)及一种检测偏移的方法，所述SAR ADC及所述方法能够增强所述SAR ADC的性能及鲁棒性。

在一些实施例中，所述SAR ADC包括开关电路、比较器及校准电路。所述开关电路被配置成对第一中间模拟信号与第二中间模拟信号实行对换操作，以产生第一经对换模拟信号及第二经对换模拟信号。所述比较器耦合到所述开关电路且被配置成在所述对换操作之前对所述第一中间模拟信号与所述第二中间模拟信号进行比较以产生最低有效位值。所述比较器还被配置成在所述对换操作之后对所述第一经对换模拟信号与所述第二经对换模拟信号进行比较以产生校准位值。所述校准电路被配置成根据所述最低有效位值及所述校准位值判断所述比较器是否具有偏移。

在一些实施例中，所述检测比较器的偏移的方法包括以下步骤：对第一中间模拟信号与第二中间模拟信号进行比较，以确定最低有效位值；对第一中间模拟信号与第二中间模拟信号实行对换操作以产生第一经对换模拟信号及第二经对换模拟信号；在所述对换操作之后，对所述第一经对换模拟信号与所述第二经对换模拟信号进行比较，以产生校准位值；以及根据所述最低有效位值及所述校准位值来判断所述比较器是否具有所述偏移。

为使本公开更容易理解，以下详细阐述带有图式的若干实施例。

附图说明

包括附图以提供对本公开的进一步理解，且所述附图包含在本说明书中且构成本说明书的一部分。图式示出本公开的实施例且与本说明书一起用于阐释本公开的原理。

图1是示出根据一些实施例的逐次逼近寄存器(SAR)模拟-数字转换器(ADC)的示意图。

图2到图3是示出根据一些实施例的SAR ADC的开关电路的示意图。

图4是示出根据一些实施例的SAR ADC的校准电路的详细结构的示意图。

图5是示出根据一些实施例的SAR ADC的比较器的示意图。

图6A及图6B是示出根据一些实施例的不具有比较器偏移的信号的波形的时序图以及具有比较器偏移的信号的波形的时序图。