[发明专利]多阶段比较器

摘要

一个模数转换器(ADC)有一个逐次逼近寄存器(SAR)，驱动一个数模转换器(DAC)，其通过一系列阶段产生一个模拟电压，与一个输入电压进行比较。最后阶段馈给一个比较信号到SAR。每个阶段有一个双输入差分放大器，其在自动调零步骤运行作为一个单位增益运算放大器，但在放大步骤期间运行作为一个高速低增益放大器。双输入差分放大器有两对差分输入。次级对之间有一个偏移存储电容器，在自动调零期间通过反馈开关连接到输出对。基本对在放大步骤期间通过输入开关连接到阶段输入。由于双输入差分放大器有两对差分输入，偏移电容器完全与输入对隔离。双输入差分放大器上的电流吸入在放大周期期间可被调整到较高。

主权项

一个模数转换器(ADC)，包括：一个模拟输入，其有一个模拟输入电压；一个逐次逼近寄存器(SAR)，其有一个数字值，被逐次调整而收敛到更逼近该模拟输入电压；一个数模转换器(DAC)，其接收一个基准电压和SAR的数字值，用于产生一个由该数字值表示的转换的模拟电压。一系列阶段，包括第一阶段和最后阶段，第一阶段接收转换的模拟电压和模拟输入电压作为阶段输入，最后阶段输出比较结果作为阶段输出，其中在系列阶段里，每个中间阶段的阶段输入是连接到前一个阶段的阶段输出，每个中间阶段的阶段输出是连接到后一个阶段的阶段输入；一个最终锁存器，其被连接以接收最后阶段的比较结果，用于锁存该比较结果以便传输到SAR；其中SAR基于最后锁存器的比较结果调整数字值；其中在系列阶段里的每个阶段，包括：一个双输入差分放大器，其有第一对差分输入和第二对差分输入以及一对差分输出，其中第一对差分输入之间的第一电压差被放大，且第二对差分输入之间的第二电压差被放大，并被合并以产生差分输出对；其中差分输出对是阶段输出；一个偏移存储电容器，其被连接在第二对差分输入之间；一对反馈开关，其被连接在差分输出对和第二对差分输入之间，并在自动调零步骤期间闭合；和一对输入开关，其被连接在阶段输入和第一对差分输入之间，并在放大步骤期间闭合；由此，偏移被存储在偏移存储电容器上，通过使用具有两对差分输入的双输入差分放大器，偏移存储电容器与阶段输入隔离。