專利名稱：閃速模數(shù)轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
閃速模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，也稱為直接轉(zhuǎn)換ADC，是能夠輸出代表輸入模擬信號電平 的數(shù)字編碼的器件。圖1描述了閃速ADC的典型結(jié)構(gòu)。模擬域中的輸入信號Si在輸入6 處被接收到。器件包括一組彼此平行布置的比較器4。該組比較器4的每一個在一個輸入 處接收輸入信號Si，并在另一個輸入處接收參考信號。每一個比較器接收不同的參考信號。 在圖1中，這一點通過串聯(lián)布置在承載參考電壓供電線7和承載參考電壓&的供電線 8之間的電阻3的梯形網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。梯形網(wǎng)絡(luò)具有在每一個節(jié)點5處產(chǎn)生不同的參考電壓的 效果。每一個比較器比較輸入信號與該比較器的相應(yīng)參考電平，并輸出判決結(jié)果。邏輯模 塊9接收比較器4的判決結(jié)果并將此判決結(jié)果轉(zhuǎn)換為代表模擬輸入信號Si的的信號電平 的數(shù)字編碼。標(biāo)準(zhǔn)的N比特閃速ADC需要2n個參考電平和2N個比較器。閃速ADC具有相比其他類型的ADC提供快速轉(zhuǎn)換的優(yōu)勢。閃速ADC的精度(即由 ADC輸出的數(shù)字編碼相對于輸入模擬信號的電平的精確程度)由許多因素決定。一個重要 的因素是參考電平的數(shù)量，因為ADC只能將輸入信號分辨為可用參考電平之一。處于兩個 相鄰參考電平之間范圍的輸入信號只能被分辨為兩個相鄰參考電平之一。其它因素包括比 較器自身的精度；和施加到每一個比較器的參考電平的精度。ADC的性能典型的以信噪比 和失真率(SINAD)表述。構(gòu)造準(zhǔn)確的比較器是不簡單的，需要大晶體管或者校準(zhǔn)每一個比較器的裝置。如 果使用大晶體管，轉(zhuǎn)換器的輸入電容增大，這使得晶體管更難驅(qū)動并降低了最大操作速度， 并且需要更大的硅面積，這提高了成本和器件尺寸。每一個比較器的校準(zhǔn)需要很多附加電 路和復(fù)雜度。在實踐中限制了以確定的速度/帶寬的組合分辨的比特數(shù)量。通常，已發(fā)現(xiàn) 對于高速大帶寬的轉(zhuǎn)換N = 6(即分辨為6比特)為實踐最大值。對于比較器更高的精度 需求也轉(zhuǎn)化為增加的能量消耗。在現(xiàn)代寬帶通信系統(tǒng)中，ADC的輸入信號包括很多信道，其導(dǎo)致了輸入信號具有高 斯形幅度分布。因此，輸入信號大部分位于時間零點附近，因而最迫切的精度需求在信號范 圍的中間。這和正弦波形輸入信號的小帶寬系統(tǒng)形成對比。W02006/000987描述了具有非 線性梯形網(wǎng)絡(luò)的閃速ADC。其在確定幅度范圍內(nèi)提供了改進的精度，如在過零點附近，這對 于寬帶信號是有益的。然而，這種類型的轉(zhuǎn)換器仍具有以上描述的傳統(tǒng)閃速ADC的其它缺 陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明尋求提供至少解決這些缺點之一的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。本發(fā)明的第一方面提供了模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括信號輸入，所述信號輸入接收模擬輸入信號；
一組比較器，所述一組比較器的每一個比較器具有連接到信號輸入的第一輸入， 連接到參考電壓的第二輸入，且被布置為基于在第一輸入和第二輸入處的信號的比較結(jié)果 產(chǎn)生輸出，其中對于組中的所有比較器，參考電壓是相同的，且其中該組比較器對于參考電 壓和輸入信號具有不一樣的響應(yīng)；加法器，所述加法器確定這一組比較器的輸出的和；轉(zhuǎn)換邏輯模塊，所述轉(zhuǎn)換邏輯模塊被布置以產(chǎn)生依賴于確定的和的輸出數(shù)字信號。詞語“不一樣的響應(yīng)”意思是，當(dāng)輸入信號和參考電壓的同樣組合提供給每一個比 較器時，比較器不會產(chǎn)生同樣的輸出。這種不一樣的響應(yīng)歸因于具有內(nèi)在偏移量的比較器。 這種偏移量具有當(dāng)比較器的輸入處的信號相差偏移量值時使得比較器提供輸出，而不是當(dāng) 比較器的輸入處的信號嚴(yán)格相等時提供輸出的效果。內(nèi)部偏移量可以描述成在比較器的兩 個輸入端之一的相等的偏移量。這組比較器具有不同的偏移量值的展度(spread)。對一些 比較器來說，偏移量可以是零，但全部這組比較器將具有分布在零的兩邊的偏移量值的范 圍。偏移量通常被看做比較器不受歡迎的特征，但在本發(fā)明中，它以積極的方式被利用。不 一樣的響應(yīng)可以以兩種主要方式出現(xiàn)。在第一種方式中，該組比較器被設(shè)計為具有一樣的 響應(yīng)，但在實際中它們的響應(yīng)由于IC制造失配和工藝擴散而變成不一樣的。在第二種方式 中，該組比較器故意設(shè)計為不一樣的，即因此響應(yīng)是不一樣的，例如一些比較器具有比其他 的比較器更大的展度，因為它們就是這么設(shè)計的。為了提供轉(zhuǎn)換器的有益輸入范圍，需要比較器具有寬展度的偏移量值。ADC可以利 用物理上很小的比較器，因為它們不需要提供高精度。寬展度的偏移量值可以通過使用相 比傳統(tǒng)閃速ADC更小的、更不精確的比較器來獲得。更小的比較器具有更低的輸入電容的 附加的優(yōu)點，這使得器件更容易驅(qū)動并允許器件更快地響應(yīng)輸入信號。雖然ADC相比傳統(tǒng) 閃速ADC占優(yōu)勢地具有更多數(shù)量的比較器，但與傳統(tǒng)閃速ADC相比，在器件中更小的晶體管 的使用需要更小的總硅面積。這降低了器件的成本。具有優(yōu)勢地，轉(zhuǎn)換器包括N組比較器(其中N是大于等于2的整數(shù))，且N組比較 器的每一個被提供不同的參考電壓。布置加法器以確定所有比較器的輸出的和。這具有增 大轉(zhuǎn)換器的輸入范圍的優(yōu)勢。具有優(yōu)勢地，參考電壓的第一個基本上等于零，且其他參考電 壓(平均地)分布在第一參考電壓的兩邊。具有優(yōu)勢地，每一組比較器包括基本相等數(shù)量的比較器。更適宜地，在每一組中適 度大數(shù)量的比較器提供優(yōu)良的偏移量值展度。達(dá)到十個或十幾個的一組比較器可以提供具 有優(yōu)勢的結(jié)果，雖然每組比較器的數(shù)量可以比這個更大或更小。具有優(yōu)勢地，轉(zhuǎn)換邏輯模塊包括查詢表，所述查詢表存儲由加法器輸出的可能值 的范圍與相應(yīng)的對每一個值的數(shù)字編碼之間的關(guān)系?？梢酝ㄟ^施加一組已知值的校正信號到轉(zhuǎn)換器的信號輸入并記錄對每一個校正 信號加法器的輸出來校正轉(zhuǎn)換邏輯模塊。校正裝置可以與轉(zhuǎn)換器一起本地提供，和轉(zhuǎn)換器 一樣作為同一集成電路的一部分。這具有最小化器件的裝配時間的優(yōu)勢，并允許轉(zhuǎn)換器在 多種時機下進行校正，如轉(zhuǎn)換器每一次加電時。可選地，校正裝置可以作為測試平臺的一部 分提供。本發(fā)明的另一方面提供校正模數(shù)轉(zhuǎn)換器的方法和執(zhí)行模擬輸入信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換
5的方法。


通過示例，參照附圖，本發(fā)明的實施例將被描述，其中圖1圖示了著名的閃速ADC ；圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的閃速ADC，其中每一個ADC的輸入連接到相同的
參考信號；圖3圖示了一組比較器的偏移量值的高斯分布；圖4圖示了基于圖3的分布，將提供輸出的比較器的百分比與輸入信號電平相關(guān) 聯(lián)的曲線；圖5圖示了補償轉(zhuǎn)移函數(shù)；圖6圖示了校正圖3的轉(zhuǎn)換器的裝置；圖7圖示了多個比較器在性能上的差異；圖8圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的閃速ADC，其中比較器按組布置并且每 一組具有不同的參考電平；圖9圖示了四組比較器的偏移量值的高斯分布，每一組通過使用不同的參考電壓 偏置；和圖10圖示了圖9中的單獨分布的組合累積分布函數(shù)。
具體實施例方式圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的閃速ADC。ADC具有一組比較器4，每一個 比較器具有第一輸入21和第二輸入22。在輸入端6處接收輸入信號Si并且將其連接到 比較器4的每一個的相應(yīng)第一輸入21。比較圖2的閃速ADC與圖1中圖示的傳統(tǒng)的閃速 ADC，可以看出沒有電阻器的梯形網(wǎng)絡(luò)。代替的是，比較器4的每一個的第二輸入22連接到 相同的接線端16，在所述接線端16上有公共參考電壓電平。在此示例中，接線端16連接 到地(OV)。加法器25連接到每一個比較器4的輸出。每一個比較器4比較輸入21和22 接收到的信號并產(chǎn)生判決結(jié)果輸出23。當(dāng)輸入信號Si超過參考信號時比較器4產(chǎn)生邏輯 “1”，且當(dāng)輸入信號S小于參考信號時比較器4產(chǎn)生邏輯“0”。在操作中，加法器25從比較 器4的每一個處接收判決結(jié)果輸出(邏輯“1”或“0”)，將這些輸出的數(shù)字相加，并將和值 26輸出到邏輯模塊27。邏輯模塊27基于從加法器25接收到的數(shù)字26產(chǎn)生數(shù)字編碼。邏 輯模塊27可以以很多種方式實現(xiàn)。在第一種實現(xiàn)方式中，邏輯模塊27是具有針對每一個 可能的輸入值26的表條目(對應(yīng)于輸出值28)的查詢表。在第二種實現(xiàn)方式中，邏輯模塊 27是具有比在第一種實現(xiàn)方式中少的條目的查詢表。插值操作由邏輯模塊27執(zhí)行以確定 對應(yīng)于位于查詢表中表條目之間的輸入值26的輸出值28。在另一種實現(xiàn)方式中，沒有查詢 表，但有算法，例如分段線性近似或多項式近似函數(shù)，產(chǎn)生對于任意輸入值的輸出值。圖2中的比較器4的每一個圖示為在輸入之一具有偏移量。理想地，比較器沒有 偏移量，且當(dāng)輸入嚴(yán)格匹配參考電平時比較器產(chǎn)生輸出。然而，比較器的實際實現(xiàn)將呈現(xiàn)一 些偏移量，且這是轉(zhuǎn)換器的實際實現(xiàn)中不可避免的現(xiàn)象。偏移量的根源來自比較器的內(nèi)部。 源自內(nèi)部的偏移量可以認(rèn)為是與輸入之一相關(guān)，且可以描述成在比較器輸入之一上的一個正的或負(fù)的值。這種約定術(shù)語稱之為“輸入相關(guān)偏移量(input referred offset)”。偏移 量導(dǎo)致比較器4在偏離期望值的(輸入電壓或輸入電流)值處產(chǎn)生判決結(jié)果輸出。此偏移 電壓由例如比較器中的晶體管的尺寸等因素決定。考慮轉(zhuǎn)換器中的該組比較器4，比較器的 偏移值具有隨機高斯分布，且它可以具有確定性的/系統(tǒng)性的部分。關(guān)于零均值的高斯分 布在圖3中圖示，且它可以用來描述本發(fā)明，但無需受限于此。圖3圖示了比較器的偏移量 值可以分布在沒有偏移量的理想狀態(tài)的兩邊。假設(shè)比較器4的偏移量的分布是完美的零均值的高斯分布，如圖3所示。如果在 此假設(shè)下，斜線形狀的輸入信號施加到圖2的轉(zhuǎn)換器，并且具有數(shù)字“1”作為輸出的比較器 的數(shù)量被計數(shù)，于是作為結(jié)果的傳遞函數(shù)將與圖4所示的類似。圖4圖示了作為輸入電平 的函數(shù)的輸出“1”的比較器數(shù)量，因此它將模擬輸入映射到它的數(shù)字表述，這是系統(tǒng)的傳遞 函數(shù)。從圖4中很清楚，從模擬輸入信號到數(shù)字輸出的傳遞函數(shù)不是線性的。然而，可以計 算圖4的“累積分布函數(shù)”，且其在足夠大數(shù)量的比較器時是不變的。圖5中圖示的相反的 函數(shù)被稱之為補償傳遞函數(shù)(CTF)。CTF執(zhí)行與圖4所示的傳遞函數(shù)相反的操作，且顯示在 輸出處呈現(xiàn)“1”的比較器的數(shù)量與施加的輸入信號的關(guān)系。通過將圖4的y軸作為輸入且 圖4的χ軸作為輸出來構(gòu)造CTF。圖4的傳遞函數(shù)和圖5的CTF均基于具有如圖3所示的偏移量值的高斯分布的轉(zhuǎn) 換器。轉(zhuǎn)換器的實際傳遞函數(shù)與這些圖中的曲線圖有很大的不同，且基于轉(zhuǎn)換器的特性也 不同，例如晶體管的尺寸。即使對于具有相同物理特性的轉(zhuǎn)換器，不同批次或不同集成電路 (IC)的CTF也有可能不同。為了最好的結(jié)果，需要單獨校準(zhǔn)每一個轉(zhuǎn)換器或每一批轉(zhuǎn)換器 的補償傳遞函數(shù)(CTF)。圖6圖示了校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器的補償傳遞函數(shù)的合適的裝置。多路選擇器30連接到轉(zhuǎn) 換器的輸入。通過輸入31控制多路選擇器，以選擇性接收信號輸入Si (正常操作)或校準(zhǔn) 輸入33。控制邏輯模塊35控制校準(zhǔn)功能，且輸出控制信號31到多路選擇器和輸出控制數(shù) 據(jù)36到存儲CTF的邏輯模塊27。信號源34產(chǎn)生校準(zhǔn)輸入，所述校準(zhǔn)輸入包括一組已知DC 電平，例如0. 2V、0. 4V和0. 6V等。對每一個施加到轉(zhuǎn)換器的輸入的校準(zhǔn)輸入33，加法器將 在它們的輸出產(chǎn)生邏輯“1”的比較器的數(shù)量相加。對每一個校準(zhǔn)輸入，校準(zhǔn)算法35接收來 自加法器25的指示響應(yīng)輸入信號電平的比較器的數(shù)量的輸入38。校準(zhǔn)算法35存儲數(shù)據(jù)元 素(輸入電平、比較器的數(shù)量)作為數(shù)據(jù)表，且這形成CTF。對于其他輸入信號電平，CTF可 以通過在已知的信號電平之間插值來獲得。在校準(zhǔn)過程的結(jié)尾，表被傳遞到CTF邏輯模塊 27?？蛇x地，CTF在校準(zhǔn)過程中由邏輯模塊27構(gòu)造。對每一個校準(zhǔn)輸入，校準(zhǔn)算法35指示 邏輯模塊27存儲校準(zhǔn)輸入電平(例如0.2V)和響應(yīng)此輸入電平的比較器的數(shù)量。校準(zhǔn)比 較器的另一種方法是施加慢的、斜線形(即線性)信號到比較器的輸入端且在存儲器中存 儲具有邏輯“1”的比較器的數(shù)量。斜線信號在超出比較器的范圍的值處開始，且所有比較 器輸出均是“0”。然后，在某個時刻，進行有效輸出讀取。指示“1”的比較器的數(shù)量可在等 距的時刻被記錄。因為輸入信號是線性斜線，輸入值被相等量隔開，且因此可以簡單地推導(dǎo) 相對應(yīng)的輸入值。一旦輸入信號超出了 ADC的范圍，所有的輸出均是“1”。這種情況可以被 檢測到且校準(zhǔn)過程停止。對于提供校準(zhǔn)裝置作為ADC集成電路的一部分有幾種選擇。一種選擇是在IC的 制造期間執(zhí)行一次校準(zhǔn)。在這種模式下，多路選擇器30、源34和校準(zhǔn)算法35形成測試平臺的部分且不集成在ADC IC中。所有的校準(zhǔn)算法由測試平臺執(zhí)行。在硅面積方面，這也是最 便宜的選項，但它需要在制造期間附加的時間和花費。備選的選擇是提供多路選擇器30、 源34和校準(zhǔn)算法35作為ADC IC的一部分。周期性地，例如當(dāng)主機系統(tǒng)啟動時，轉(zhuǎn)換器校 準(zhǔn)自己。在一個實施例中，ADC有2048個比較器。通過針對256個已知輸入電平的每一個 記錄具有邏輯“1”的比較器的數(shù)量來校準(zhǔn)ADC。插值過程用來計算對于其他輸入電平具有 邏輯“1”的比較器的數(shù)量，所述其他輸入電平位于實際施加到ADC的已知輸入電平之間。圖7圖示了 10個不同的ADC的仿真結(jié)果。轉(zhuǎn)換器的每一個的信噪比和失真率 (SINAD)在校準(zhǔn)后作為輸入電平的函數(shù)圖示。從圖6中很清楚，結(jié)果不是很依賴于比較器 的偏移量的實際分布。也可以看出，對于用于小輸入電平的普通10比特轉(zhuǎn)換器，SINAD是 可比較的，但對于大輸入信號電平，SINAD降低。通過比較，完美的10比特轉(zhuǎn)換器對應(yīng)于輸 入電平-62dB OdB呈現(xiàn)出OdB 62dB的直線SINAD。示例曲線呈現(xiàn)，對于_50dB輸入， SINAD約為IOdB (對于-30dB輸入，SINAD約為30dB)，這與10比特轉(zhuǎn)換器的性能是可比較 的。對于-IOdB輸入，SINAD約為46dB，這低于10比特轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)的性能。對于大于_5dB 的輸入，SINAD降低，這不是類似閃速ADC而是類似Σ -Δ的行為。圖示的性能是校準(zhǔn)之后 的性能。很清楚，此性能將因轉(zhuǎn)換器而異。圖8圖示了本發(fā)明的另一個實施例，其中整個比較器組被劃分為子組41、42和43。 每一個比較器的第一輸入21連接輸入端6，且接收輸入信號Si。子組中的每一個比較器的 第二輸入端22連接相同的參考電平。對比較器的每一個子組41、42和43提供不同的參考 電平。在圖7中，通過電阻5的梯形網(wǎng)絡(luò)提供不同的參考電平，所述電阻5串聯(lián)在承載電壓 Vh的供電線和承載電壓八的供電線之間。這施加了除每一個比較器具有的自然引起的偏 移量之外的供電偏移量，且具有在沿水平軸偏移的位置處復(fù)制如圖3所示的高斯分布曲線 的效果。這具有提升轉(zhuǎn)換器的輸入范圍的優(yōu)勢。圖9圖示了一組四條沿水平軸偏移的高斯 分布曲線μρ μ2、口3和μ4。圖10圖示了圖9的一組單獨分布的相應(yīng)的組合分布。具有 優(yōu)勢地，當(dāng)輸入信號是AC信號且沒有DC偏移時，希望提供OV的第一參考電平、正電壓電平 的第二參考電平和負(fù)電壓電平的第三參考電平。具有優(yōu)勢地，所提供的偏移量達(dá)到幾十到 百毫伏(mV)。圖8圖示了三組比較器41、42和43，每一組具有不同的參考電平。提供更大 數(shù)量的比較器組是可能的，向所述每一組提供不同的參考電平。極端的是，每一組只包括兩 個比較器(每組一個單一比較器的情況等同于傳統(tǒng)閃速ADC)。然而，這不是必須的，因為技 術(shù)上需要在每一組中有相當(dāng)大數(shù)量的比較器，以提供合適的偏移量值的分布。如果只有幾 個比較器在一組中，希望組之間的偏移量很小以保證分布仍然是交迭的且每個電平附近存 在足夠的比較器。因此，伴隨大偏移量，每組中的數(shù)量必須很大。伴隨小偏移量區(qū)別，每組 中使用小數(shù)量的比較器是可能的。每組至少提供幾十個比較器被認(rèn)為是有益的。因為高斯形分布，過零點在在零輸入附近的比較器的數(shù)量比過零點遠(yuǎn)離零輸入的 比較器的數(shù)量大。因此，與較大的輸入信號相比，ADC對于在OV附近的幅度范圍內(nèi)的輸入 信號具有較高的精度(較好的分辨率)。這適合例如具有OV附近的高斯信號幅度分布的寬 帶信號和反饋系統(tǒng)的特性。應(yīng)意識到的是，比較器可以具有非零均值的高斯分布(即分布 中心位于非零值)。在上述描述中，從傳遞函數(shù)(圖4)獲得補償傳遞函數(shù)(CTF，圖5)的過程是值的線
8性匹配。如果ADC用作孤立器件這是有用的。如果ADC與一些非線性預(yù)處理器件例如飽和 放大器一起集成，CTF可以校正處理器件的非線性行為，從而整個系統(tǒng)的輸出是線性的。在 這種情況下，從圖4的傳遞函數(shù)到圖5的補償傳遞函數(shù)的匹配是非線性的。為獲得該組比較器中的偏移量值的展度，依靠來自IC制造過程的性能上的差異 是可能的。因此，雖然每一個比較器已經(jīng)設(shè)計為在嚴(yán)格相同的參考電壓和輸入信號的組合 處產(chǎn)生輸出，制造過程將引進一些變化到響應(yīng)中，這足以在該組比較器中給出合適的偏移 量值的展度?？蛇x地，該組比較器可以故意設(shè)計為對于參考電壓和輸入信號的組合具有不 一樣的響應(yīng)，從而例如，一些比較器可以比其他比較器具有更大的展度，因為它們就是這么 設(shè)計的。應(yīng)注意到，上述提及的實施例闡述而非限制本發(fā)明，且本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠不 離開附加權(quán)利要求的范圍設(shè)計很多可選實施例。在權(quán)利要求中，位于括號中的附圖標(biāo)記不 應(yīng)解釋為限制該權(quán)利要求。詞語“包含”和“包括”不排除權(quán)利要求中未列出的其它元件和 步驟的存在。系統(tǒng)/器件/裝置權(quán)利要求記載了幾個裝置，這些裝置的一些可以通過同一 個硬件實現(xiàn)。在上述描述中，參考附圖，描述了模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括接收模擬輸入 信號的信號輸入和一組比較器。每一個比較器具有連接到信號輸入的第一輸入和連接到參 考電壓的第二輸入。每一個比較器基于在第一輸入和第二輸入處的信號的比較結(jié)果產(chǎn)生輸 出。參考電壓對于所有比較器是相同的。該組比較器對參考電壓和輸入信號具有不一致的 響應(yīng)，且歸因于內(nèi)部引起的偏移量。加法器確定該組比較器的輸出的和，且轉(zhuǎn)換邏輯模塊依 賴確定的和產(chǎn)生輸出數(shù)字信號?？梢蕴峁┒嘟M比較器，每一組比較器具有不同的相應(yīng)參考 電壓。
權(quán)利要求
一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，包括信號輸入，用于接收模擬輸入信號；一組比較器，每個比較器具有連接到信號輸入的第一輸入，連接到參考電壓的第二輸入，所述比較器被布置為基于在第一輸入和第二輸入處的信號的比較結(jié)果產(chǎn)生輸出，其中對于組中的所有比較器，參考電壓是相同的，且其中該組比較器對于參考電壓和輸入信號具有不一樣的響應(yīng)；加法器，用于確定該組比較器的輸出的和；轉(zhuǎn)換邏輯模塊，所述轉(zhuǎn)換邏輯模塊被布置以產(chǎn)生依賴于確定的和的輸出數(shù)字信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，包括N組比較器，其中N> = 2，向每個比較器 組提供不同的參考電壓，且其中加法器被布置為確定N組比較器的輸出的和。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中第一參考電壓實質(zhì)上等于零，且其他參考 電壓分布在第一參考電壓的兩邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中每個比較器組包括實質(zhì)上相等數(shù)量的 比較器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中每個比較器組包括至少十個 比較器。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中轉(zhuǎn)換邏輯模塊包括查詢表，所 述查詢表存儲由加法器輸出的可能值的范圍與對每一個值的相應(yīng)數(shù)字編碼之間的關(guān)系。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中查詢表存儲由加法器輸出的可能值的全集 的子集與對每一個值的相應(yīng)數(shù)字編碼之間的關(guān)系，且其中轉(zhuǎn)換邏輯模塊被布置為當(dāng)加法器 的數(shù)值不是存儲在查詢表中的值的子集的一部分時，使用插值函數(shù)以確定數(shù)字編碼。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求任意一個所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中通過施加一組已知值的校準(zhǔn)信 號到轉(zhuǎn)換器的信號輸入，并記錄加法器的針對每一個校準(zhǔn)信號的輸出，來校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換邏輯模 塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，進一步包括用于校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器的校準(zhǔn)裝置。
10.一種用于校準(zhǔn)根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的方法，包括施加一組已知值的校準(zhǔn)信號到轉(zhuǎn)換器的信號輸入，并記錄加法器的針對每一個校準(zhǔn)信 號輸出。
11.一種執(zhí)行模擬輸入信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換的方法，包括 接收模擬輸入信號；將輸入信號施加到一組比較器的每一個的第一輸入；將參考電壓施加到該組比較器的每一個的第二輸入，每一個比較器被布置為基于在第 一輸入和第二輸入處的信號的比較結(jié)果產(chǎn)生輸出，其中該組比較器對于參考電壓和輸入信 號具有不一樣的響應(yīng)；確定該組比較器的輸出的和； 產(chǎn)生依賴于確定的和的輸出數(shù)字信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進一步包括 施加輸入信號到N組比較器，其中N >= 2，； 施加不同的參考電壓到每一組比較器；和確定所有N組比較器的輸出的和。
全文摘要
一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，包括接收模擬輸入信號的信號輸入(6)和一組比較器(4)。每一個比較器(4)具有連接到信號輸入(6)的第一輸入(21)和連接到參考電壓(16)的第二輸入(22)。每一個比較器基于在第一輸入(21)和第二輸入(22)處的信號的比較結(jié)果產(chǎn)生輸出。對于所有比較器，參考電壓是相同的。該組比較器(4)對于參考電壓(16)和輸入信號具有不一樣的響應(yīng)，且歸因于內(nèi)部引起的偏移量。加法器(25)確定該組比較器的輸出的和，且轉(zhuǎn)換邏輯模塊(27)產(chǎn)生依賴于確定的和的輸出數(shù)字信號?？梢蕴峁┒嘟M比較器，每一組比較器具有不同的相應(yīng)參考電壓。
文檔編號H03M1/36GK101978604SQ200980109479
公開日2011年2月16日 申請日期2009年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月19日
發(fā)明者亨德里克·范德普洛格, 埃爾溫·楊森, 康斯坦丁諾斯·多麗絲 申請人:Nxp股份有限公司