專利名稱：具有不均等工作時(shí)限的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，且特別是有關(guān)于一種具管線式結(jié)構(gòu)的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog to Digital Conversion)成為一種將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的一種過(guò)程。而決定數(shù)字信號(hào)的值指的是將部分模擬信號(hào)定量化(quantize)，簡(jiǎn)稱量化。目前使用于工作頻率較高且應(yīng)用范圍廣泛的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog to Digital Conversion，ADC)類型為管線式(Pipelinde)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器。管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器特別用于必須要求高速、高解析度之處。因此常用于電信用途，像數(shù)字視頻傳輸信號(hào)、多種數(shù)字傳輸線等。
圖1所示為常規(guī)技術(shù)的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的方塊圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器由多級(jí)(stage)的轉(zhuǎn)換電路100、106、108與解碼器(decoder)105耦接而成，每一級(jí)轉(zhuǎn)換電路100中的模/數(shù)子轉(zhuǎn)換器(Analog to Digital SubConverter，ADSC)110將從前一級(jí)取得的模擬信號(hào)101取樣(sample)閂鎖以及量化，產(chǎn)生數(shù)字位信號(hào)103。然后，已量化的數(shù)字位信號(hào)103再利用乘數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(Multiply Digital to Analog Converter，MDAC)115依據(jù)參考電壓(Vref)再次轉(zhuǎn)換還原成已轉(zhuǎn)換的模擬信號(hào)116。利用減法器118，將先前的模擬信號(hào)101減去已轉(zhuǎn)換的模擬信號(hào)116得到剩余的模擬信號(hào)117。此剩余的模擬信號(hào)117經(jīng)由放大器(Amplifier)放大成模擬信號(hào)104，并且傳送到下一級(jí)。每一級(jí)將會(huì)一直經(jīng)由此管線向下重復(fù)此程序，以執(zhí)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換。第一級(jí)轉(zhuǎn)換電路106所產(chǎn)生的數(shù)字位信號(hào)107即為所要轉(zhuǎn)換的模擬信號(hào)的最高有效位(mostsignificant bit，MSB)，亦即二進(jìn)制數(shù)中最左邊的位，對(duì)于模/數(shù)轉(zhuǎn)換的二進(jìn)位數(shù)字影響最大。最后一級(jí)(第n級(jí))轉(zhuǎn)換電路108所產(chǎn)生的數(shù)字位信號(hào)109即為所要轉(zhuǎn)換的模擬信號(hào)的最低有效位(least significant bit，LSB)，亦即二進(jìn)制數(shù)中最右邊的位。
當(dāng)此模擬信號(hào)在第一級(jí)轉(zhuǎn)換電路106已經(jīng)處理完畢時(shí)，剩余的模擬信號(hào)將會(huì)直接輸入至第二級(jí)作處理，而第一級(jí)便能夠處理新輸入的模擬信號(hào)，并依此類推至以下的每一級(jí)。每級(jí)轉(zhuǎn)換電路100的數(shù)字位信號(hào)103均會(huì)傳遞至解碼器105，則當(dāng)模擬信號(hào)一級(jí)一級(jí)連續(xù)不斷的將數(shù)字位信號(hào)103傳輸至最后一級(jí)轉(zhuǎn)換電路108時(shí)，解碼器105會(huì)收集并整理每一級(jí)轉(zhuǎn)換電路100、106、108所產(chǎn)生的每一個(gè)數(shù)字位信號(hào)103、107、109，而產(chǎn)生與初始輸入的模擬信號(hào)相對(duì)應(yīng)的最終的數(shù)字信號(hào)150。因?yàn)槊恳患?jí)轉(zhuǎn)換器僅解析一個(gè)位就將結(jié)果輸入到下一級(jí)，則前一級(jí)的轉(zhuǎn)換器均在準(zhǔn)備解析下一個(gè)模擬取樣。若此管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器為取樣N位的模擬信號(hào)，則當(dāng)?shù)谝患?jí)模擬取樣完成量化時(shí)，必須經(jīng)過(guò)(N/2)+1個(gè)時(shí)限(timg)周期后，每一個(gè)模擬取樣才會(huì)完成量化。
在常規(guī)技術(shù)中，可靠且有效的管線式操作使用非重疊(non-overlapping)的時(shí)限(timing)信號(hào)。圖2是常規(guī)技術(shù)的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的部分時(shí)序圖。圖2僅顯示出圖1的轉(zhuǎn)換電路100的時(shí)序圖，其他關(guān)于圖1的解碼器105等時(shí)序并未繪出。請(qǐng)同時(shí)參考圖1與圖2，其中A(n)表示一部分的模擬信號(hào)，A(n)的虛線箭頭指的是此一部分的模擬信號(hào)從上一級(jí)的轉(zhuǎn)換電路傳送至下一級(jí)的轉(zhuǎn)換電路的路徑，T表示為一個(gè)時(shí)限周期，nT表示目前位于第幾個(gè)時(shí)限周期中。每一級(jí)轉(zhuǎn)換電路100的時(shí)限周期中，均具有兩種時(shí)間-取樣時(shí)限與放大時(shí)限。取樣時(shí)限指的是轉(zhuǎn)換電路100中的ADSC 100作取樣閂鎖并且量化上一級(jí)傳送的剩余的模擬信號(hào)101以產(chǎn)生數(shù)字位信號(hào)103所花費(fèi)的時(shí)間。而放大時(shí)限指的是將數(shù)字位信號(hào)103傳送予MDAC 115進(jìn)行處理、閂鎖并量化后產(chǎn)生模擬信號(hào)116，再將上一級(jí)轉(zhuǎn)換電路傳送的模擬信號(hào)101利用減法器118減去模擬信號(hào)116而產(chǎn)生模擬信號(hào)117，并且將模擬信號(hào)117利用放大器120放大輸出成模擬信號(hào)104所花費(fèi)的時(shí)間。
非重疊(non-overlapping)的時(shí)間信號(hào)將時(shí)限周期的一半作為取樣時(shí)限，時(shí)限周期的另一半則為放大時(shí)限，也就是每一段的取樣時(shí)限與時(shí)限周期均等長(zhǎng)，而放大時(shí)限加上取樣時(shí)限則為一個(gè)時(shí)限周期。因此，放大時(shí)限與取樣時(shí)限的時(shí)間長(zhǎng)度均為T/2。以A(n)的模擬信號(hào)的傳送路徑為例，此信號(hào)于nT時(shí)序時(shí)，A(n)正經(jīng)由第(j)級(jí)轉(zhuǎn)換電路100的MDAC 115的信號(hào)處理與放大器120的放大輸出，第(j+1)級(jí)轉(zhuǎn)換電路100的ADSC 110也于此時(shí)接收第(j)級(jí)轉(zhuǎn)換電路100的放大器120的放大輸出的模擬數(shù)據(jù)A(n)，因此由第(j)級(jí)的放大時(shí)限跳至第(j+1)級(jí)的取樣時(shí)限。于nT+T/2時(shí)序時(shí)，第(j+1)級(jí)轉(zhuǎn)換電路100將此A(n)信號(hào)作MDAC 115的信號(hào)處理與放大器120的放大輸出，第(j+2)級(jí)轉(zhuǎn)換電路100的ADSC 110也于此時(shí)接收第(j+1)級(jí)轉(zhuǎn)換電路100的放大器120的放大輸出的模擬數(shù)據(jù)A(n)。以上述步驟依序向下一級(jí)的轉(zhuǎn)換電路致能。
如前述常規(guī)的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，在轉(zhuǎn)換電路100的時(shí)限周期的放大時(shí)限中，因一部分的時(shí)間花費(fèi)在MDAC 115的信號(hào)處理上，而另一部分的時(shí)間花費(fèi)在放大器120的輸出模擬信號(hào)上。但取樣時(shí)限僅僅于放大器104輸出模擬信號(hào)后，取樣、量化的信號(hào)方為有效，若利用常規(guī)技術(shù)的非重疊時(shí)間信號(hào)，則在取樣時(shí)限時(shí)必定會(huì)等待上一級(jí)的MDAC 115處理信號(hào)轉(zhuǎn)換而白白浪費(fèi)時(shí)間，放大器120也因?yàn)檫@段時(shí)間無(wú)意義的處于致能狀態(tài)，而耗損了無(wú)謂的電能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是在提供一種具有不均等工作時(shí)限(work timing)的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，利用降低取樣時(shí)限(timg)，并相對(duì)增加放大時(shí)限(timg)以增加模/數(shù)轉(zhuǎn)換效率，以及減少模/數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)耗費(fèi)的電能。
本發(fā)明的另一目的是提供一種具有不均等工作時(shí)限的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換方法，利用降低取樣時(shí)限，并相對(duì)增加放大時(shí)限，以增加模/數(shù)轉(zhuǎn)換效率，以及減少模/數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)耗費(fèi)的電能。
本發(fā)明提出一種具有不均等工作時(shí)限的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，用來(lái)取得模擬信號(hào)以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，此管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器包括多級(jí)的轉(zhuǎn)換電路與解碼器。每一級(jí)的轉(zhuǎn)換電路包括模/數(shù)子轉(zhuǎn)換器、乘數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、減法器、以及放大器。模/數(shù)轉(zhuǎn)換器于取樣時(shí)限中，取得上一級(jí)轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的模擬信號(hào)，閂鎖并產(chǎn)生數(shù)字位信號(hào)。之后，將此數(shù)字位信號(hào)利用乘數(shù)/模轉(zhuǎn)換器依據(jù)參考電壓來(lái)產(chǎn)生第二模擬信號(hào)。將上一級(jí)的轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的模擬信號(hào)經(jīng)由減法器減去乘數(shù)/模轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的第二模擬信號(hào)，以產(chǎn)生一第三模擬信號(hào)。最后，利用放大器，放大此第三模擬信號(hào)而產(chǎn)生模擬信號(hào)，并將模擬信號(hào)傳送至下一級(jí)的轉(zhuǎn)換電路，并且持續(xù)傳送模擬信號(hào)往下一級(jí)的轉(zhuǎn)換電路直到轉(zhuǎn)換完成。其中，乘數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、減法器、以及放大器的運(yùn)作時(shí)間經(jīng)過(guò)此放大時(shí)限，運(yùn)個(gè)放大時(shí)限與模/數(shù)子轉(zhuǎn)換器內(nèi)的取樣時(shí)限相比之下的時(shí)間較長(zhǎng)。而解碼器則取得全部的轉(zhuǎn)換電路內(nèi)的模/數(shù)子轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的數(shù)字位信號(hào)，并產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)模擬信號(hào)的數(shù)字信號(hào)。
依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述具有不均等工作時(shí)限的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，上述的放大時(shí)限的時(shí)間為取樣時(shí)限的時(shí)間的三倍。
依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述具有不均等工作時(shí)限的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，上述的每一個(gè)模/數(shù)子轉(zhuǎn)換器可解析1位的位數(shù)。
依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述具有不均等工作時(shí)限的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，上述的每一個(gè)模/數(shù)子轉(zhuǎn)換器可解析1.5位的位數(shù)。
本發(fā)明提出另一種具有不均等工作時(shí)限的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換方法，具有下列步驟經(jīng)過(guò)一個(gè)取樣時(shí)限，在取樣時(shí)限中，取得上一級(jí)輸入的模擬信號(hào)以轉(zhuǎn)換乘數(shù)位信號(hào)。其次，經(jīng)過(guò)一個(gè)放大時(shí)限，在放大時(shí)限中，取得轉(zhuǎn)換后的數(shù)字位信號(hào)，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字位信號(hào)依據(jù)一參考電壓以產(chǎn)生第二模擬信號(hào)，將上一級(jí)輸入的模擬信號(hào)減去第二模擬信號(hào)以產(chǎn)生第三模擬信號(hào)，最后再將第三模擬信號(hào)放大輸入至下一級(jí)成為下一級(jí)的模擬信號(hào)。其中，放大時(shí)限的時(shí)間長(zhǎng)度大于取樣時(shí)限的時(shí)間長(zhǎng)度。反復(fù)經(jīng)過(guò)取樣時(shí)限以及放大時(shí)限，以重復(fù)上述步驟直至數(shù)/模轉(zhuǎn)換完成。
依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述具有不均等工作時(shí)限的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換方法，上述的放大時(shí)限的時(shí)間為取樣時(shí)限的時(shí)間的三倍。
依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述具有不均等工作時(shí)限的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換方法，上述的每一級(jí)于取樣時(shí)限中轉(zhuǎn)換的數(shù)字位信號(hào)為解析1位的位數(shù)。
依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述具有不均等工作時(shí)限的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換方法，上述的每一級(jí)于取樣時(shí)限中轉(zhuǎn)換的數(shù)字位信號(hào)為解析1.5位的位數(shù)。
本發(fā)明因利用降低取樣時(shí)限的時(shí)間長(zhǎng)度，相對(duì)提高放大時(shí)限的長(zhǎng)度，將放大時(shí)限中的MDAC處理信號(hào)時(shí)段不與下一階轉(zhuǎn)換電路的取樣時(shí)限重疊，而大幅降低時(shí)間的浪費(fèi)，也由于整個(gè)時(shí)限周期的縮減，更增加模/數(shù)轉(zhuǎn)換的效率。也因?yàn)榻档腿訒r(shí)限的時(shí)間長(zhǎng)度，消耗電能也因此降低許多。對(duì)于提升管道式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的效率與降低電能消耗有很大的功效。
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1所示為常規(guī)技術(shù)的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的方塊圖。
圖2是常規(guī)技術(shù)的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的部分時(shí)序圖。
圖3是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例所示的一種管道式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的部分時(shí)序圖。
主要元件符號(hào)說(shuō)明100轉(zhuǎn)換電路101、104、116、117模擬信號(hào)103數(shù)字位信號(hào)105解碼器110模/數(shù)轉(zhuǎn)換器115乘數(shù)/模轉(zhuǎn)換器118減法器120放大器150數(shù)字信號(hào)具體實(shí)施方式
常規(guī)技術(shù)的管道式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器內(nèi)的轉(zhuǎn)換電路的時(shí)限周期的放大時(shí)限中，因大部分的時(shí)間花費(fèi)在MDAC的信號(hào)處理，而另一小部分的時(shí)間花費(fèi)在放大器的輸出模擬信號(hào)上，MDAC與放大器同時(shí)為開啟狀態(tài)。但取樣時(shí)限致能期間，僅僅于上一級(jí)的放大器輸出模擬信號(hào)時(shí)所取樣、量化的信息方為正確可用，上一級(jí)的MDAC作信號(hào)處理時(shí)的取樣卻不能夠使用。常規(guī)技術(shù)的時(shí)限周期于取樣時(shí)限時(shí)必定會(huì)等待上一級(jí)的MDAC處理信號(hào)轉(zhuǎn)換而白白浪費(fèi)時(shí)間，SADC因此在這段時(shí)間內(nèi)無(wú)意義的處于致能狀態(tài)，而耗損了無(wú)謂的電能。本發(fā)明利用縮短取樣時(shí)限，相對(duì)的增長(zhǎng)放大時(shí)限，可有效的增加模/數(shù)轉(zhuǎn)換效率。
在此列舉一個(gè)較佳實(shí)施例以說(shuō)明本發(fā)明，圖3是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例所繪示的一種管道式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的部分時(shí)序圖。圖3僅顯示出管道式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換電路的時(shí)序圖，其他關(guān)于管道式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的解碼器等時(shí)序并未繪出。本實(shí)施例的方塊圖與常規(guī)技術(shù)的方塊圖相同。于本實(shí)施例中因演算法的不同，因此每級(jí)解析的位數(shù)為1位或1.5位。若使用1.5位的每一級(jí)轉(zhuǎn)換電路，則每級(jí)的輸出可能為1、0、或-1，并依據(jù)以下方程式計(jì)算出輸出Dj:Vj+1＝2×Vj-Dj×Vref，Vref為數(shù)字信號(hào)的參考電壓。若使用1位的每一級(jí)轉(zhuǎn)換電路，則每級(jí)的輸出可能為1或0。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1與圖3，其中A(n)表示一部分的模擬信號(hào)，A(n)的虛線箭頭指的是此一部分的模擬信號(hào)從上一級(jí)的轉(zhuǎn)換電路傳送至下一級(jí)的轉(zhuǎn)換電路的路徑，T表示為一個(gè)時(shí)限周期。每一級(jí)轉(zhuǎn)換電路100的時(shí)限周期中，均具有兩種時(shí)間-取樣時(shí)限與放大時(shí)限。取樣時(shí)限指的是轉(zhuǎn)換電路100中的ADSC 110作取樣閂鎖并且量化上一級(jí)傳送的剩余的模擬信號(hào)101以產(chǎn)生數(shù)字位信號(hào)103所花費(fèi)的時(shí)間。而放大時(shí)限指的是將數(shù)字位信號(hào)103傳送予MDAC 115作處理并量化后產(chǎn)生模擬信號(hào)116，再將上一級(jí)轉(zhuǎn)換電路傳送的模擬信號(hào)101利用減法器118減去模擬信號(hào)116而產(chǎn)生模擬信號(hào)117，并且將模擬信號(hào)117利用放大器120放大輸出成模擬信號(hào)104所花費(fèi)的時(shí)間。
取樣時(shí)限于本實(shí)施例中為時(shí)限周期的25％，也就是T/4，放大時(shí)限于本實(shí)施例中為時(shí)限周期的75％，也就是3T/4，其中放大時(shí)限由于MDAC 115信號(hào)處理的時(shí)間較久，因此給予較長(zhǎng)的時(shí)限周期。以A(n)的模擬信號(hào)的傳送路徑為例，此信號(hào)A(n)于取樣時(shí)限中，經(jīng)過(guò)T/4的時(shí)間，由第(j)級(jí)轉(zhuǎn)換電路100內(nèi)的ADSC 110中從第(j-1)級(jí)轉(zhuǎn)換電路100(未示出)取樣得之，并且產(chǎn)生數(shù)字位信號(hào)103。于放大時(shí)限的3T/4的時(shí)間中，第(j)級(jí)轉(zhuǎn)換電路100內(nèi)的MDAC 115將數(shù)字位信號(hào)103轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)116，并利用減法器118將A(n)的殘余的模擬信號(hào)101減去模擬信號(hào)116。再將放大器120致能并放大輸出模擬信號(hào)117而產(chǎn)生模擬信號(hào)104，之后，進(jìn)入第(j+1)級(jí)轉(zhuǎn)換電路的取樣時(shí)限中，第(j+1)級(jí)轉(zhuǎn)換電路100內(nèi)的ADSC 110開始取得上一級(jí)產(chǎn)生的模擬信號(hào)，并且將此模擬信號(hào)閂鎖量化，以產(chǎn)生數(shù)字位信號(hào)103。于第(j+1)級(jí)的放大時(shí)限的3T/4的時(shí)間中，第(j+1)級(jí)轉(zhuǎn)換電路100內(nèi)的MDAC 115于這段時(shí)間將數(shù)字位信號(hào)103轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)116，并利用減法器118將A(n)的殘余的模擬信號(hào)101減去模擬信號(hào)116。再將放大器120致能并放大輸出模擬信號(hào)117而產(chǎn)生模擬信號(hào)104，之后再進(jìn)入第(j+2)級(jí)轉(zhuǎn)換電路的取樣時(shí)限。如此重復(fù)不斷持續(xù)下去，直到此模/數(shù)轉(zhuǎn)換完成為止。
另，非理想化的MDAC包括有限的操作放大增益、有限的安定時(shí)間、與電容匹配，以上能夠用下列的方程式表示Vrcs＝G*(Vin-VDAC)G=(1+CSCF)×(1-e-tτ)×11+1A×f]]>其中，(1+Cs/CF)為電壓增益項(xiàng)，第二括弧內(nèi)的指數(shù)項(xiàng)為單一極點(diǎn)操作的放大器的安定時(shí)間(T為SC增益的時(shí)間常數(shù)，此時(shí)間常數(shù)為操作型放大器開路-3dB的帶寬，并用以決定反饋因子)，第三項(xiàng)與有限的操作增益A與反饋因子f有關(guān)。操作型放大器開路-3dB的帶寬的處理必須依據(jù)最大的單一傳輸帶寬，并且會(huì)在放大器相位中消耗十分多的能量去構(gòu)成、維持操作型放大器的開路帶寬以達(dá)到最大的單一傳輸帶寬來(lái)安定輸出要求。本實(shí)施例的放大器以單極點(diǎn)的操作型放大器來(lái)設(shè)計(jì)之。在200M取樣/每秒的操作中，每?jī)蓚€(gè)非覆蓋相位間必須小于2.5ns，所以操作型放大器開路帶寬必須要求至1.2GHz已安定于8位解析的0.5位容錯(cuò)。而在同樣要求下，本發(fā)明只需要求至800MHz，如此一來(lái)即可達(dá)到此要求，更可以節(jié)省電能。
綜上所述，本發(fā)明因利用降低取樣時(shí)限的時(shí)間長(zhǎng)度，相對(duì)提高放大時(shí)限的長(zhǎng)度，將放大時(shí)限中的MDAC處理信號(hào)時(shí)段不與下一階轉(zhuǎn)換電路的取樣時(shí)限重疊，而大幅降低時(shí)間的浪費(fèi)，也由于整個(gè)時(shí)限周期的縮減，更增加模/數(shù)轉(zhuǎn)換的效率。也因?yàn)榻档腿訒r(shí)限的時(shí)間長(zhǎng)度，消耗電能也因此降低許多。對(duì)于提升管道式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的效率與降低電能消耗有很大的功效。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可進(jìn)行更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以所提出的權(quán)利要求書所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種具有不均等工作時(shí)限的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，用以取得一模擬信號(hào)，以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的一數(shù)字信號(hào)，包括多個(gè)級(jí)轉(zhuǎn)換電路，每一個(gè)該級(jí)轉(zhuǎn)換電路包括一模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過(guò)一取樣時(shí)限，以取得上一級(jí)的該級(jí)轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的該模擬信號(hào)，并產(chǎn)生一數(shù)字位信號(hào)；一乘數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，以取得該模/數(shù)子轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的一數(shù)字位信號(hào)，并將該數(shù)字位信號(hào)依據(jù)一參考電壓以產(chǎn)生一第二模擬信號(hào)；一減法器，取得上一級(jí)的該級(jí)轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的該模擬信號(hào)以及該乘數(shù)/模轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的該第二模擬信號(hào)，將該上一級(jí)的該級(jí)轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的該模擬信號(hào)減去該乘數(shù)/模轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的該第二模擬信號(hào)，以產(chǎn)生一第三模擬信號(hào)；以及一放大器，以取得該減法器產(chǎn)生的該第三模擬信號(hào)，并放大輸出該模擬信號(hào)以傳送至下一級(jí)的該級(jí)轉(zhuǎn)換電路中，其中該乘數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、該減法器、以及該放大器的運(yùn)作時(shí)間為一放大時(shí)限，該放大時(shí)限與該取樣時(shí)限相比之下時(shí)間較長(zhǎng)；以及一解碼器，其取得該多個(gè)轉(zhuǎn)換電路內(nèi)的該多個(gè)模/數(shù)子轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的該多個(gè)數(shù)字位信號(hào)，并產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的該模擬信號(hào)的一數(shù)字信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的具有不均等工作時(shí)限的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中該放大時(shí)限的時(shí)間為該取樣時(shí)限的時(shí)間的三倍。
3.如權(quán)利要求1所述的具有不均等工作時(shí)限的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中每一個(gè)該多個(gè)模/數(shù)子轉(zhuǎn)換器解析1位的位數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的具有不均等工作時(shí)限的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中每一個(gè)該多個(gè)模/數(shù)子轉(zhuǎn)換器解析1.5位的位數(shù)。
5.一種具有不均等工作時(shí)限的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換方法，包括下列步驟經(jīng)過(guò)一取樣時(shí)限，于取樣時(shí)限中，取得上一級(jí)輸入的一模擬信號(hào)以轉(zhuǎn)換成一數(shù)字位信號(hào)；經(jīng)過(guò)一放大時(shí)限，于放大時(shí)限中，取得轉(zhuǎn)換后的該數(shù)字位信號(hào)，將轉(zhuǎn)換后的該數(shù)字位信號(hào)依據(jù)一參考電壓以產(chǎn)生一第二模擬信號(hào)，將上一級(jí)輸入的該模擬信號(hào)減去該第二模擬信號(hào)以產(chǎn)生一第三模擬信號(hào)，最后再將該第三模擬信號(hào)放大輸入至下一級(jí)成為該模擬信號(hào)。其中，該放大時(shí)限的時(shí)間長(zhǎng)度大于該取樣時(shí)限的時(shí)間長(zhǎng)度；以及反復(fù)經(jīng)過(guò)該取樣時(shí)限以及該放大時(shí)限，以重復(fù)上述步驟直至數(shù)/模轉(zhuǎn)換完成。
6.如權(quán)利要求5所述的具有不均等工作時(shí)限的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換方法，其中該放大時(shí)限的時(shí)間為該取樣時(shí)限的時(shí)間的三倍。
7.如權(quán)利要求5所述的具有不均等工作時(shí)限的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換方法，其中每一級(jí)于取樣時(shí)限中轉(zhuǎn)換該數(shù)字位信號(hào)為解析1位的位數(shù)。
8.如權(quán)利要求5所述的具有不均等工作時(shí)限的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換方法，其中每一級(jí)于取樣時(shí)限中轉(zhuǎn)換該數(shù)字位信號(hào)為解析1.5位的位數(shù)。
全文摘要
一種具有不均等工作時(shí)限的管線式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，包括多個(gè)轉(zhuǎn)換電路與解碼器。每個(gè)轉(zhuǎn)換電路包括模/數(shù)子轉(zhuǎn)換器、乘數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、減法器、以及放大器。其中，模/數(shù)子轉(zhuǎn)換器的運(yùn)作時(shí)間為取樣時(shí)限，乘數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、減法器、以及放大器的運(yùn)作時(shí)間為放大時(shí)限，放大時(shí)限與取樣時(shí)限相比之下較長(zhǎng)。解碼器取得轉(zhuǎn)換電路內(nèi)的模/數(shù)子轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的數(shù)字位信號(hào)，并產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)。
文檔編號(hào)H03M1/12GK1764072SQ20041008695
公開日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2004年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月20日
發(fā)明者王惠琪 申請(qǐng)人:聯(lián)華電子股份有限公司