本披露文件有關(guān)一種切換電容電路與包含其的管線式模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，尤指一種減少輸出電流誤差的切換電容電路與包含其的管線式模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)：

1、切換電容電路的運(yùn)作可粗略地區(qū)分為取樣階段與電荷轉(zhuǎn)移階段。在取樣階段，切換電容電路會(huì)利用電容儲(chǔ)存輸入電壓與共同電壓的差值。接著，在電荷轉(zhuǎn)移階段，切換電容電路會(huì)根據(jù)取樣結(jié)果，利用電荷泵在輸出端產(chǎn)生相應(yīng)的輸出電壓。在電荷轉(zhuǎn)移階段之前，預(yù)置電壓會(huì)被用于重置輸出端，以清除前次操作的輸出電壓。當(dāng)輸出電壓較低時(shí)，電荷泵會(huì)相應(yīng)操作于較高的跨壓。反之，當(dāng)輸出電壓較高時(shí)，電荷泵的跨壓較低。由于通道效應(yīng)的關(guān)系，電荷泵的輸出電流在不同的跨壓下會(huì)產(chǎn)生變異，進(jìn)而降低了切換電容電路的精確度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本披露文件提供一種切換電容電路，其包含第一取樣電容陣列、電荷轉(zhuǎn)移電路以及控制電路。第一取樣電容陣列用于在取樣階段取樣第一輸入電壓。電荷轉(zhuǎn)移電路包含具有不同電流電壓特性的第一電流源與第二電流源，且第一電流源與第二電流源耦接于第一輸出端。控制電路用于在預(yù)置階段，根據(jù)第一輸入電壓調(diào)整第一取樣電容陣列的取樣結(jié)果，以產(chǎn)生第一調(diào)整后電壓。控制電路還用于在電荷轉(zhuǎn)移階段，根據(jù)第一輸入電壓?jiǎn)⒂玫谝浑娏髟磁c第二電流源中的一者，以使電荷轉(zhuǎn)移電路在電荷轉(zhuǎn)移階段放大第一調(diào)整后電壓以于第一輸出端產(chǎn)生第一輸出電壓。

2、本披露文件提供一種切換電容電路，其包含第一取樣電容陣列、電荷轉(zhuǎn)移電路以及控制電路。第一取樣電容陣列用于在取樣階段取樣第一輸入電壓。電荷轉(zhuǎn)移電路并包含具有不同電流電壓特性的第一電流源與第二電流源，且第一電流源與第二電流源耦接于第一輸出端?？刂齐娐酚糜谠陬A(yù)置階段，將第一參考電壓耦合至第一取樣電容陣列的取樣結(jié)果，以產(chǎn)生第一調(diào)整后電壓?？刂齐娐愤€用于根據(jù)多個(gè)電壓閾值與第一輸入電壓的關(guān)系，決定第一參考電壓的大小以及選擇第一電流源與第二電流源中的一者在電荷轉(zhuǎn)移階段中啟用，以使電荷轉(zhuǎn)移電路在電荷轉(zhuǎn)移階段放大第一調(diào)整后電壓以于第一輸出端產(chǎn)生第一輸出電壓。

3、本披露文件提供一種管線式模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其包含多個(gè)轉(zhuǎn)換器電路系統(tǒng)。每個(gè)轉(zhuǎn)換器電路系統(tǒng)包含第一取樣電容陣列、電荷轉(zhuǎn)移電路以及控制電路。第一取樣電容陣列用于在取樣階段取樣第一輸入電壓。電荷轉(zhuǎn)移電路并包含具有不同電流電壓特性的第一電流源與第二電流源，且第一電流源與第二電流源耦接于第一輸出端?？刂齐娐酚糜谠陬A(yù)置階段，根據(jù)第一輸入電壓調(diào)整第一取樣電容陣列的取樣結(jié)果，以產(chǎn)生第一調(diào)整后電壓?？刂齐娐愤€用于在電荷轉(zhuǎn)移階段，根據(jù)第一輸入電壓?jiǎn)⒂玫谝浑娏髟磁c第二電流源中的一者，以使電荷轉(zhuǎn)移電路在電荷轉(zhuǎn)移階段放大第一調(diào)整后電壓以于第一輸出端產(chǎn)生第一輸出電壓。

4、上述的切換電容電路與管線式模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的優(yōu)點(diǎn)之一，在于具有高線性度。

技術(shù)特征：

1.一種切換電容電路，包含：

2.如權(quán)利要求1所述的切換電容電路，還包含：

3.如權(quán)利要求2所述的切換電容電路，其中，該控制電路包含：

4.如權(quán)利要求2所述的切換電容電路，其中，當(dāng)該輸入電壓差位于該多個(gè)電壓范圍的一第m個(gè)電壓范圍中時(shí)，該控制電路啟用該第一電流源與該第三電流源，其中m為一正整數(shù)；以及當(dāng)該輸入電壓差位于多個(gè)電壓范圍的一第m+1個(gè)電壓范圍中時(shí)，該控制電路啟用該第二電流源與該第四電流源。

5.如權(quán)利要求4所述的切換電容電路，其中，當(dāng)該輸入電壓差位于該第m個(gè)電壓范圍時(shí)，該第一輸出電壓小于該第二輸出電壓；以及

6.如權(quán)利要求4所述的切換電容電路，其中，在該預(yù)置階段，該第一輸出端被重置為一低電壓，該第二輸出端被重置為一高電壓，

7.一種切換電容電路，包含：

8.如權(quán)利要求7所述的切換電容電路，還包含：

9.一種管線式模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，包含多個(gè)轉(zhuǎn)換器電路系統(tǒng)，其中每個(gè)轉(zhuǎn)換器電路系統(tǒng)包含：

10.如權(quán)利要求9所述的管線式模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，該轉(zhuǎn)換器電路系統(tǒng)還包含：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種切換電容電路與包含其的管線式模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。一種切換電容電路包含取樣電容陣列、電荷轉(zhuǎn)移電路以及控制電路。取樣電容陣列用于在取樣階段取樣輸入電壓。電荷轉(zhuǎn)移電路包含具有不同電流電壓特性的第一電流源與第二電流源，且第一電流源與第二電流源耦接于輸出端。控制電路用于在預(yù)置階段，根據(jù)輸入電壓調(diào)整取樣電容陣列的取樣結(jié)果，以產(chǎn)生調(diào)整后電壓?？刂齐娐愤€用于在電荷轉(zhuǎn)移階段，根據(jù)輸入電壓?jiǎn)⒂玫谝浑娏髟磁c第二電流源中的一者，以使電荷轉(zhuǎn)移電路在電荷轉(zhuǎn)移階段放大調(diào)整后電壓以于輸出端產(chǎn)生輸出電壓。

技術(shù)研發(fā)人員：洪瑋謙
受保護(hù)的技術(shù)使用者：瑞昱半導(dǎo)體股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9