專利名稱：具有晶片上參考電壓產(chǎn)生器的半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種半導(dǎo)體裝置；更具體地，是關(guān)于一種具有晶片上參考電壓產(chǎn)生器的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)。
背景技術(shù)：
由于近來的CMOS VLSI技術(shù)及數(shù)字信號處理技術(shù)的進(jìn)步、高清晰度的視訊系統(tǒng)、下一代的個人移動通訊、高速無線網(wǎng)絡(luò)、及醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)日益需要高分辨率、高速低電力消耗的A/D轉(zhuǎn)換器(以下簡稱ADCs)。具體而言，在平板顯示器、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)貯存讀取通道、醫(yī)學(xué)影像及RGB圖像應(yīng)用上，使用的ADCs需要在小的晶片面積上提供至少8位的分辨率及200MS/s性能，且其電力消耗低。具有超過200MS/s的采樣率的大部份傳統(tǒng)ADCs普遍是根據(jù)閃速(flash)、折返(folding)、次界限(subranging)及管路式(pipeline)架構(gòu)。本發(fā)明是采用管路式架構(gòu)以最佳化速度、電力消耗、及晶片面積。
圖1是為示出傳統(tǒng)ADC的模塊圖。
如所示，傳統(tǒng)的ADC包括采樣及保留放大器(以下簡稱為SHA)11，第一及第二增倍數(shù)字對模擬轉(zhuǎn)換器13及15(以下簡稱MDACs)，第一至第三單位模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器12、14及16(以下簡稱為UADCs)，數(shù)字校正邏輯17(以下簡稱為DCL)及十進(jìn)位器18(以下簡稱為DCM)。
詳細(xì)而言，接收模擬信號AIN的SHA 11是用于對輸入模擬信號進(jìn)行采樣。第一至第三UADCs 12、14及16分別將被采樣的信號轉(zhuǎn)換成首段數(shù)字碼。每個第一及第二MDACs 13及15，是分別將來第一至第二UADCs的每個首段數(shù)字碼轉(zhuǎn)換為每個已還原的模擬信號；將此等已還原的模擬信號分別加于采樣信號的上；及然后分別輸出合成的信號到第二及第三UADC12、14及16。在采樣信號被第一至第三UADCs12、14及16轉(zhuǎn)換為首段數(shù)字碼后，DCL17組合首段數(shù)字碼并輸出8位的第二段數(shù)字碼至DCM。最后，DCM18以1/2或1/4采樣率對8-位第二段數(shù)字碼進(jìn)行采樣。另外，圖1上雖未示出，實際上，傳統(tǒng)的ADC是使用外部時脈信號或產(chǎn)生內(nèi)部時脈信號以控制上述的內(nèi)部模塊。
下文將詳述傳統(tǒng)的ADC的動作步驟。
首先，模擬信號AIN輸入傳統(tǒng)的ADC并被SHA11采樣而變成采樣信號。然后第一UADC12比較從SHA11輸出的采樣信號與從外部電路輸入的參考電壓并產(chǎn)生第一3-位首段數(shù)字碼。
接著，第一MDAC13將第一UADC12輸出的第一3-位首段數(shù)字碼轉(zhuǎn)換成第一已還原的模擬信號。然后將此第一已還原的模擬信號加入采樣信號。結(jié)果，第一MDAC13得出微小的模擬信號。然后，將此微小模擬信號放大后輸出至第二UADC14及第二MDAC15。
接著，如第一UADC12那樣，第二UADC14產(chǎn)生第二3-位首段數(shù)字碼。第二MDAC15也與第一MDAC13相同地動作，而第三UADC16是將第二MDAC15的輸出信號轉(zhuǎn)換成第三4-位首段數(shù)字碼。
接著，DCL17接收從第一至第三UADC12、14及16輸出的第一至第三首段數(shù)字碼。為了消除非線性誤差，例如在模擬轉(zhuǎn)換成數(shù)字的過程上產(chǎn)生的偏移電壓(offset voltage)，DCL17將每個第一3-位首段數(shù)字碼的最后位及第二3-位首段數(shù)字碼的第一位疊置在每個第二3-位首段數(shù)字碼的最后位及第三4-位首段數(shù)字碼的第一位。
傳統(tǒng)的ADC在將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字碼或?qū)?shù)字碼轉(zhuǎn)換成模擬信號的動作步驟上是使用參考電壓。于傳統(tǒng)的ADC上，參考電壓是從外部電路提供。如果參考電壓產(chǎn)生器是在外部電路上時則在參考電壓產(chǎn)生器和傳統(tǒng)ADC晶片之間設(shè)有濾波器俾穩(wěn)定參考電壓，亦即，消除連結(jié)線的寄生電感及電容，及傳統(tǒng)的ADC晶片的阻抗所產(chǎn)生的噪聲及脈沖噪聲(glitch)。
另外，為了消除噪聲及脈沖噪聲，含于濾波器內(nèi)的電容器的電容量須相當(dāng)大。結(jié)果，因為電容器的尺寸是與其電容量成正比例增大，導(dǎo)致無法將參考電壓產(chǎn)生器及傳統(tǒng)的ADC容納在1個晶片內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體裝置，其通過消除高頻噪聲及脈沖噪聲以穩(wěn)定參考電壓而具有良好的體積及動作速度的優(yōu)點。
依本發(fā)明的形態(tài)，提供一種在單晶片上建置的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，此單晶片包括用于產(chǎn)生N個參考電壓的晶片上參考電壓產(chǎn)生器，N是為正整數(shù)；及用于通過參考電壓將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換裝置。
依本發(fā)明的另外形態(tài)，提供一種具有單晶片模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)，此系統(tǒng)包括內(nèi)含于模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用于產(chǎn)生N個參考電壓的晶片上的參考電壓產(chǎn)生器，N是為正整數(shù)；及內(nèi)含于模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用于通過參考電壓將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換模塊。


本發(fā)明的上述及其它目的已通過參照下列附圖對較佳實施例的敘述而形清楚，其中
圖1是為示出傳統(tǒng)的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)的模塊圖；圖2是為示出本發(fā)明的ADC的模塊圖；圖3是為描述圖2所示的晶片上參考電壓產(chǎn)生器及RC濾波器的示意電路圖；圖4是含于圖3所示的RC濾波器內(nèi)的電容器；圖5是為說明圖2所示的晶片上參考電壓產(chǎn)生器及RC濾波器的模擬結(jié)果的波形；圖6是為本發(fā)明的實施例的ADC的晶片；圖7是為示出圖6所示的晶片的微分非線性DNL及積分非線性INL的波形；圖8是為敘述從圖6所示的晶片輸出的數(shù)字碼；圖9A及9B是描繪對每個采樣頻率及輸出信號的頻率，圖6所示的晶片的每個無假性動態(tài)范圍SFDR及信號對噪聲和失真比SNDR的波形；及圖10是為示出相較于先前技術(shù)的ADC，本發(fā)明的ADC的性能的曲線具體實施方式
下文，將參照附圖詳述本發(fā)明的具有晶片上的參考電壓產(chǎn)生器的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)。
圖2是為示出本發(fā)明的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(以下簡稱為ADC)的模塊圖。
如所示，ADC上設(shè)有用于供給參考電壓REF_VOL的晶片上的參考電壓產(chǎn)生器200，用于穩(wěn)定參考電壓REF_VOL的晶片上RC濾波器300及用于將模擬信號AIN轉(zhuǎn)換成8-位數(shù)字信號DOUT的轉(zhuǎn)換單元100。
轉(zhuǎn)換單元100具有與圖1所示的傳統(tǒng)的ADC相同的結(jié)構(gòu)。亦即，轉(zhuǎn)換單元100包括采樣及保留放大器(下文簡稱為SHA)110，第一及第二增倍數(shù)字對模擬轉(zhuǎn)換器130及150(下文簡稱為MDACs)，第一至第三單位模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器120、140及160(下文簡稱為UADCs)，數(shù)字校正邏輯170(下文簡稱為DCL)及十進(jìn)位器180(下文簡稱為DCM)。是于，有關(guān)其結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)及動作步驟不再贅述。
但是，為了供應(yīng)穩(wěn)定的參考電壓，本發(fā)明的ADC是將晶片上的參考電壓產(chǎn)生器200及轉(zhuǎn)換單元100聚集在單晶片上。另外，晶片上的RC濾波器300也設(shè)在相同的晶片上。結(jié)果，因參考電壓REF_VOL是在晶片內(nèi)產(chǎn)生，故顯著地提供參考電壓REF_VOL的完整性。附帶的，不似先前技術(shù)，本發(fā)明的ADC也可不用金屬線接合封裝方法(wire-bondingpackaging method)，而用浮動晶片結(jié)合(flip-chip)封裝方法。因此，提升輸入SHA110的模擬信號的整體性。
圖3是為描述圖2所示的晶片上的參考電壓產(chǎn)生器200及晶片上的RC濾波器300的示意電路圖。
如所示，晶片上的參考電壓產(chǎn)生器200包括用于產(chǎn)生初始電壓VREFIN的初始電壓產(chǎn)生器220，用于通過變動初始電壓VREFIN的電平以產(chǎn)生參考電壓REFT及REFC的電壓電平移位器240及用于通過穩(wěn)定參考電壓REFT及REFC而輸出穩(wěn)定的參考電壓REFTOP及REFBOT至轉(zhuǎn)換單元100的電壓驅(qū)動器260。
耦合在晶片上參考電壓產(chǎn)生器200及轉(zhuǎn)換單元100之間的晶片上的RC濾波器300是包括兩對串聯(lián)的電阻器及電容器。
詳細(xì)而言，電壓電平移位器240包括用于接收初始電壓VREFIN及感應(yīng)出感應(yīng)電壓TR2的第一電壓感應(yīng)模塊242，用于供應(yīng)動作電流的第一驅(qū)動模塊PM1及用于根據(jù)感應(yīng)電壓TR2及動作電流，輸出參考電壓REFT及REFC的電壓分壓模塊244。電壓電平移位器240另包括耦合在電壓感應(yīng)模塊242及電壓分壓模塊244之間，用于穩(wěn)定參考電壓REFT及REFC的第一電容器C1。
另外，電壓驅(qū)動器260包括用于通過穩(wěn)定第一參考電壓REFT，輸出第一穩(wěn)定參考電壓REFTOP的第一驅(qū)動單元及用于通過穩(wěn)定第二參考電壓REFC，輸出第二穩(wěn)定參考電壓REFBOT的第二驅(qū)動單元。
晶片上參考電壓產(chǎn)生器200執(zhí)行下述動作步驟產(chǎn)生初始電壓VREFIN；響應(yīng)初始電壓VREFIN調(diào)整感應(yīng)電壓的電平以產(chǎn)生第一及第二參考電壓REFT及REFC；及通過穩(wěn)定第一及第二參考電壓REFT及REFC以輸出第一及第二穩(wěn)定的參考電壓REFTOP及REFBOT。
圖4是為內(nèi)含于圖3所示的晶片上的RC濾波器300的濾波用電容器如所示，濾波用電容器是由PMOS晶體管所建置(implemented)。PMOS晶體管的柵極G是為濾波用電容器的一側(cè)，而源極S、漏極D及本體B是為濾波用電容器的另一側(cè)并接至電源電壓VDD。這里，為了減少PMOS晶體管的本體效應(yīng)，濾波用電容器的源極S及漏極D是接至濾波用電容器的本體B。相較于具有金屬-絕緣體-金屬(MIM)結(jié)構(gòu)的一般電容器，使用PMOS晶體管的本發(fā)明的濾波用電容器具有較大的電容量對尺寸的效果。
圖5是為說明圖2所示的晶片上參考電壓產(chǎn)生器200及晶片上RC濾波器300的模擬結(jié)果的圖。
如所示，圖的X軸是為時間的座標(biāo)值(單位為ns)，而圖的Y軸是為參考電壓的座標(biāo)值(單位為mV)。于該圖上，有示出實線及虛線實線是本發(fā)明的參考電壓；虛線是先前技術(shù)的參考電壓。
模擬及比較兩個在220MS/s速度下運(yùn)作的不同電路。傳統(tǒng)的ADC在參考電壓輸出節(jié)點上具有0.1μF的晶片外(off-chip)旁通(bypass)電容器，而本發(fā)明的ADC具有接至參考電壓輸出節(jié)點的晶片上(on-chip)RC濾波器300。如圖5所示，具有晶片上RC濾波器300的電路的整定時間(settling time)是0.45ns，此時間是能對應(yīng)比400MS/s高的采樣率。但是，在參考電壓輸出節(jié)點上具有0.1μF的晶片外電容器的整定時間則明顯長得多?；诖颂囟ǚ庋b的結(jié)合墊(bonding pads)假設(shè)具有分別為2.5nH及0.7pF的寄生電感及電容。這里，整定時間是定義為使參考電壓穩(wěn)定于±2mV范圍內(nèi)所需的時間。
圖6是為本發(fā)明的實施例的ADC的晶片。
本發(fā)明的實施例的ADC是在0.25μm n-阱(n-well)單-工藝(single-poly)、5-金屬CMOS流程上制成。ADC的模照片(die photograph)是示于圖6上。在電路模塊之間的晶片上PMOS分離(decoupling)電容器是用粗虛線表示。
本發(fā)明實施例的ADC在3b MDACs上是采用MCS技術(shù)俾在高速運(yùn)作下具有低的電力消耗及低的噪聲。MCS技術(shù)是通過將兩個單位電容器根據(jù)相等的電荷重新分布概念合并成為單一電容器而將所要的MDAC單位電容器從8個減少到4個。若使用相同的單位電容器的電容量作為MDAC時通過減少SHA的負(fù)載電容器及相互連接線的數(shù)目，及減少一半MDAC上的裝置，SHA及MDAC能在不增加電力消耗下改善增高的速度?？紤]電力消耗、分辨率、kT/C噪聲及8b匹配，在第一及第二3b MDACs上的單位電容器的電容量是分別為100fF及50fF。MDACs是由折返串列(folded-cascade)的第一段架構(gòu)及非折返串列(unfolded-cascade)的第二架構(gòu)所構(gòu)成的兩段放大器，具有70dB的直流增益。第一及第二MDACs的-3dB頻率是分別為562MHz及477MHz。ADC占用2.25mm2的活動模區(qū)(active die area)，在2.5V及220MS/s的下的散熱量為220mW。
圖7是為示出圖6所示的晶片的微分非線性(differentialnonlinearity)DNL及積分非線性(integral nonlinearity)INL的波形。如所示，DNL及INL的測定值是分別在-0.44至+0.43LSB及-1.13至+0.83LSB。
圖8是為描述從圖6所示的晶片輸出的數(shù)字碼的頻譜(spectrum)。
如所示，其繪出在220MS/s下，以120MHz模擬正弦波測定的頻譜。用晶片上的十進(jìn)位器電路以220MHz的1/4速率擷取輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在此一提者，ADC本身是在220MS/s的全速下動作。
圖9A及9B是描繪圖6所示的每個晶片，對每個采樣頻率及輸入信號，的無假性的動態(tài)范圍SFDR及信號對噪聲和失真比SNDR。
當(dāng)采樣速率從50MS/s增加到220MS/s時使用10MHz的微分輸入正弦波的SNDR及無假性動態(tài)范圍(SFDR)是示于圖9A。當(dāng)采樣頻率增加到200MS/s時SNDR是維持在40dB以上。在220MS/s最大的動作采樣速率下，10MHz的輸入會使SNDR從41dB降3dB而成38dB?？紤]目前的封裝方式，水平及垂直長度各為1.1mm及1.2mm的連結(jié)線上的寄生電容及電感成份，在最大的動作頻率下，ADC的實際動態(tài)性能預(yù)期能更好。因為所提議的ADC將被積體化成為相當(dāng)大系統(tǒng)的幾個重要的核心宏單元(coremacro cells)且輸入及輸出連接線短，因此鮮少會產(chǎn)生在以多凸出晶圓(multi-project wafer)(MPW)為主的封裝上常看到的長連結(jié)線的問題。
第9B圖的SNDR及SFDR是在220MS/s的最大采樣頻率下遞增輸入的頻率而測定出的。當(dāng)輸入頻率增加到耐基斯特(Nyquist)頻率時SNDR及SFDR則分別維持在37dB及49dB以上。本發(fā)明的ADC的測定出的性能總結(jié)于表1。

表1本發(fā)明的ADC的性能總結(jié)圖10是為示出相較于其它ADCs，本發(fā)明的ADC的性能的圖。
如所示，仗用雙極性(bipolar)晶體管的ADC消耗較大電力且使用先前技術(shù)的CMOS晶體管的ADC無法用單晶片制造。但是，本發(fā)明的ADC能聚集全部的構(gòu)件于一個晶片上，且具有動作速度高、電容量大及電力消耗低的優(yōu)點。這里，報酬值(figure of merit(FoM))，圖上的Y-軸的座標(biāo)值，是依下列方程式定義FOM＝(2×ERBW)×2ENOB/功率(單位MHz/mW) 方程式1于方程式1上，有效的分辨率頻寬(ERBW)是為在低輸入頻率時訊噪比(SNR)比SNR低3dB那時的輸入頻率，而ENOB是代表有效的ADCs的位數(shù)。
結(jié)果，具有晶片上參考電壓產(chǎn)生器及晶片上RC濾波器的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)能通過在模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器的晶片上聚集晶片上的參考電壓產(chǎn)生器及晶片上RC濾波器而有效地去除噪聲或脈沖噪聲(glitch)。
如上述，本發(fā)明的晶片上的參考電壓產(chǎn)生器及晶片上的RC濾波器是應(yīng)用在ADC上。但是，本發(fā)明也能應(yīng)用于使用參考電壓的半導(dǎo)體裝置，例如，數(shù)字對類轉(zhuǎn)換器DAC、濾波器等上。
雖然本發(fā)明已針對特定實施例說明如上，但熟悉此項技術(shù)者當(dāng)了解可對本發(fā)明作各種改變及變更而不逾越下述權(quán)利要求各項所界定的精神及范圍。
本代表圖的元件代表符號簡單說明100 轉(zhuǎn)換單元110 采樣及保留放大器120，140，160第一，第二，第三單位模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器130，150 第一，第二增倍模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器170 數(shù)字校正邏輯180 十進(jìn)位器200 晶片上參考電壓產(chǎn)生器300 晶片上RC濾波器主要部分的代表符號說明100 轉(zhuǎn)換單元110 采樣及保留放大器120，140，160第一，第二，第三單位模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器130，150 第一及第二增倍數(shù)字對模擬轉(zhuǎn)換器170 數(shù)字校正邏輯180 十進(jìn)位器200 晶片上參考電壓產(chǎn)生器220 初始電壓產(chǎn)生器240 電壓電平移位器242 第一電壓感應(yīng)模塊260 電壓驅(qū)動器300 晶片上RC濾波器
權(quán)利要求
1.一種建置在單晶片中的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，包括用于產(chǎn)生N個參考電壓的晶片上參考電壓產(chǎn)生器，N是為正整數(shù)；及用于通過使用參考電壓將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，晶片上參考電壓產(chǎn)生器包括用于產(chǎn)生參考電壓的電壓電平移位器。
3.如權(quán)利要求1所述的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，另包括M個耦合在晶片上參考電壓產(chǎn)生器及轉(zhuǎn)換裝置之間用于消除含于參考電壓內(nèi)的噪聲的濾波器，M是為正整數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，晶片上參考電壓產(chǎn)生器包括用于產(chǎn)生初始電壓的初始電壓產(chǎn)生器；及用于產(chǎn)生參考電壓的電壓電平移位器，其是通過轉(zhuǎn)換初始電壓的電壓電平而具有N個電壓電平。
5.如權(quán)利要求4所述的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，晶片上參考電壓產(chǎn)生器包括用于穩(wěn)定參考電壓的電壓驅(qū)動器。
6.如權(quán)利要求4所述的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，電壓電平移位器包括用于接收初始電壓以產(chǎn)生感應(yīng)電壓的第一電壓感應(yīng)模塊；用于通過移動感應(yīng)電壓的電壓電平以輸出參考電壓以作為參考動作電流的初始電壓的電壓電平的電壓移位模塊；及用于對電壓移位模塊產(chǎn)生動作電流的第一驅(qū)動模塊。
7.如權(quán)利要求6所述的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，電壓電平移位器包括耦合在電壓感應(yīng)模塊及電壓分壓模塊之間的用于穩(wěn)定參考電壓的第一電容器。
8.如權(quán)利要求6所述的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，第一電壓感應(yīng)模塊包括用于產(chǎn)生感應(yīng)電壓的差分放大器。
9.如權(quán)利要求6所述的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，第一驅(qū)動模塊包括耦合至電源電壓及電壓分壓模塊的MOS晶體管，MOS晶體管的柵極是耦合至第一電壓感應(yīng)模塊。
10.如權(quán)利要求6所述的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，電壓移位模塊包括在電壓驅(qū)動模塊及接地電壓之間作串聯(lián)連接的多個電阻器。
11.如權(quán)利要求10所述的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，參考電壓是被驅(qū)動模塊及電壓移位模塊所決定。
12.如權(quán)利要求11所述的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，參考電壓是被分壓成第一及第二參考電壓。
13.如權(quán)利要求11所述的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，電壓驅(qū)動器包括用于穩(wěn)定第一參考電壓的第一驅(qū)動單元；及用于穩(wěn)定第二參考電壓的第二驅(qū)動單元。
14.如權(quán)利要求13所述的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，第一驅(qū)動單元包括用于接收第一參考電壓以產(chǎn)生第一電壓的第二電壓感應(yīng)模塊；連接至電源電壓用于穩(wěn)定第一電壓的第二驅(qū)動模塊，其輸出穩(wěn)定的第一電壓以作為第一參考電壓；耦合在第二電壓感應(yīng)模塊及第二驅(qū)動模塊之間，用于穩(wěn)定第一電壓的第二電容器；及耦合在第二電壓感應(yīng)模塊及第二驅(qū)動模塊之間，用于穩(wěn)定第一參考電壓的第一電阻器。
15.如權(quán)利要求14所述的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，第二電壓感應(yīng)模塊包括用于產(chǎn)生第一電壓的差分放大器。
16.如權(quán)利要求13所述的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，第二驅(qū)動模塊包括耦合到電源電壓的MOS晶體管及第一電阻器，MOS晶體管的柵極是耦合至第二電壓感應(yīng)模塊。
17.如權(quán)利要求16所述的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，第二驅(qū)動單元包括用于接收第一參考電壓并感應(yīng)第二參考電壓的第三電壓感應(yīng)模塊；接到接地電壓，用于穩(wěn)定第二參考電壓的第三驅(qū)動模塊，其輸出穩(wěn)定的第二電壓以作為第二參考電壓；耦合在第三電壓感應(yīng)模塊及第三驅(qū)動模塊之間，用于穩(wěn)定第二參考電壓的第三電容器；及耦合在第三電壓感應(yīng)模塊及第三驅(qū)動模塊之間，用于穩(wěn)定第二參考電壓的第二電阻器。
18.如權(quán)利要求17所述的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，第三電壓感應(yīng)模塊包括用于通過電流鏡(current mirror)來感應(yīng)第二參考電壓的差分放大器。
19.如權(quán)利要求18所述的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，第二驅(qū)動模塊包括耦合到接地電壓及第一電阻器的MOS晶體管，其柵極耦合至第三電壓感應(yīng)模塊。
20.如權(quán)利要求3所述的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，濾波器是為RC濾波器。
21.如權(quán)利要求20所述的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，RC濾波器包括由MOS晶體管實施的電容器，MOS晶體管的柵極是作為電容器的一側(cè)，而其源極、漏極及本體是作為電容器的另一側(cè)。
22.一種具有單晶片模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)，其包括被含于模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器內(nèi)，用于產(chǎn)生N個參考電壓的晶片上參考電壓產(chǎn)生器，N是為正整數(shù)；及被含于模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用于通過使用參考電壓將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換裝置。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，晶片上參考電壓產(chǎn)生器包括用來產(chǎn)生參考電壓的電壓電平移位器。
24.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，另包括M個耦合在晶片上參考電壓產(chǎn)生器及轉(zhuǎn)換裝置之間，用于消除含于參考電壓內(nèi)的噪聲的濾波器，M是為正整數(shù)。
25.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，晶片上參考電壓產(chǎn)生器包括用于產(chǎn)生初始電壓的初始電壓產(chǎn)生器；及電壓電平移位器，其用于通過移動初始電壓的電壓電平以產(chǎn)生具有N個電壓電平的參考電壓。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，電壓電平移位器包括用于接收初始電壓以產(chǎn)生感應(yīng)電壓的第一電壓感應(yīng)模塊；用于通過移動感應(yīng)電壓的電壓電平以輸出參考電壓以作為參考動作電流的初始電壓的電壓電平的電壓移位模塊；及用于對電壓移位模塊產(chǎn)生動作電流的第一驅(qū)動模塊。
27.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中，電壓移位模塊包括在電壓驅(qū)動模塊及接地電壓之間作串聯(lián)連接的多個電阻器。
28.如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中，濾波器是為RC濾波器。
29.如權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其中，RC濾波器包括通過MOS晶體管實施的電容器，MOS晶體管的柵極是作為電容器的一側(cè)，而其源極、漏極及本體是作為電容器的另一側(cè)。
全文摘要
在單晶片上形成模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器。所述單晶片的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器包括用于產(chǎn)生N個參考電壓的晶片上參考電壓產(chǎn)生器，N是為正整數(shù)；及用于使用參考電壓將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換裝置。
文檔編號H03M1/44GK1622469SQ20041009060
公開日2005年6月1日 申請日期2004年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月26日
發(fā)明者曹永載, 李承勛 申請人:海力士半導(dǎo)體有限公司