信號(hào)處理電路與a/d轉(zhuǎn)換器的制造方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)基于并要求在2014年1月29日提交的在先日本專(zhuān)利申請(qǐng)第2014-014414 號(hào)的優(yōu)先權(quán)，該在先申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用而并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本文所描述的實(shí)施例總體地設(shè)及信號(hào)處理電路和A/D轉(zhuǎn)換器。
【背景技術(shù)】
[0004] 流水線(xiàn)型（pipeline)A/D轉(zhuǎn)換器在許多LSI產(chǎn)品被用作能夠?qū)崿F(xiàn)高速度和高分辨 率的體系結(jié)構(gòu)。流水線(xiàn)型A/D轉(zhuǎn)換器通過(guò)連接用于執(zhí)行一個(gè)位的A/D轉(zhuǎn)換的多個(gè)級(jí)來(lái)配置。 所采樣的模擬信號(hào)通過(guò)流水線(xiàn)型操作在每個(gè)級(jí)內(nèi)被逐位地進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。在傳統(tǒng)上，運(yùn)算 放大器已經(jīng)被用來(lái)在每個(gè)級(jí)內(nèi)執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換。
[0005] 近年來(lái)，人們已經(jīng)提出了一種用于通過(guò)在每個(gè)級(jí)內(nèi)使用比較器代替運(yùn)算放大器來(lái) 降低流水線(xiàn)型A/D轉(zhuǎn)換器的功耗的技術(shù)。但是，在上述使用比較器的傳統(tǒng)技術(shù)中，由于有必 要在用于A/D轉(zhuǎn)換的信號(hào)處理電路內(nèi)的每次A/D轉(zhuǎn)換時(shí)對(duì)電容元件進(jìn)行充電/放電，因而 難W充分降低功耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一種方式，提供一種信號(hào)處理電路，包含：用于通過(guò)對(duì)其中信號(hào)電壓 被疊加于共模電壓上的輸入電壓整流來(lái)生成整流電壓的整流器；用于保持電壓的保持器； 用于控制所述保持器W便根據(jù)由所述整流器生成的所述整流電壓來(lái)保持電壓的控制器；W 及用于按照預(yù)定的時(shí)間間隔將由所述保持器保持的所述電壓設(shè)定為預(yù)定電壓的設(shè)定器。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的另一種方式，提供一種信號(hào)處理電路，包含：用于通過(guò)對(duì)其中信號(hào)電 壓被疊加于共模電壓上的第一輸入電壓及第二輸入電壓整流來(lái)生成第一整流電壓及第二 整流電壓的差動(dòng)整流器；用于保持電壓的第一保持器；用于控制所述第一保持器W便根據(jù) 由所述差動(dòng)整流器生成的所述第一整流電壓來(lái)保持電壓的第一控制器；用于保持電壓的第 二保持器；用于控制所述第二保持器W便根據(jù)由所述差動(dòng)整流器生成的所述第二整流電壓 來(lái)保持電壓的第二控制器；W及用于按照預(yù)定的時(shí)間間隔將由所述第一保持器及第二保持 器保持的所述電壓設(shè)定為預(yù)定電壓的設(shè)定器。
[000引根據(jù)本發(fā)明的另一種方式，提供一種包含信號(hào)處理電路的A/D轉(zhuǎn)換器，該信號(hào)處 理電路包含；用于通過(guò)對(duì)其中信號(hào)電壓被疊加于共模電壓上的輸入電壓整流來(lái)生成整流電 壓的整流器；用于保持電壓的保持器；用于控制所述保持器W便根據(jù)由所述整流器生成的 所述整流電壓來(lái)保持電壓的控制器；W及用于按照預(yù)定的時(shí)間間隔將由所述保持器保持的 所述電壓設(shè)定為預(yù)定電壓的設(shè)定器。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的信號(hào)處理電路的框圖；
[0010] 圖2是根據(jù)第一實(shí)施例的信號(hào)處理電路的一個(gè)實(shí)例的電路圖；
[0011] 圖3是圖2中的控制器的另一個(gè)實(shí)例的電路圖；
[0012] 圖4A至4D是根據(jù)第一實(shí)施例的信號(hào)處理電路的操作的說(shuō)明圖；
[0013] 圖5A和5B是根據(jù)第一實(shí)施例的信號(hào)處理電路的操作的說(shuō)明圖；
[0014] 圖6是傳統(tǒng)信號(hào)處理電路的一個(gè)實(shí)例的電路圖；
[0015] 圖7A和7B是傳統(tǒng)信號(hào)處理電路的操作的說(shuō)明圖；
[0016] 圖8是傳統(tǒng)信號(hào)處理電路的操作的說(shuō)明圖；
[0017] 圖9是根據(jù)第一實(shí)施例的信號(hào)處理電路的另一個(gè)實(shí)例的框圖；
[0018] 圖10是根據(jù)第一實(shí)施例的信號(hào)處理電路的又一個(gè)實(shí)例的框圖；
[0019] 圖11是圖9中的恢復(fù)器（restorator)的一個(gè)實(shí)例的電路圖；
[0020] 圖12是根據(jù)第一實(shí)施例的信號(hào)處理電路的又一個(gè)實(shí)例的框圖；
[0021] 圖13是根據(jù)第二實(shí)施例的信號(hào)處理電路的框圖；
[0022] 圖14是根據(jù)第二實(shí)施例的信號(hào)處理電路的一個(gè)實(shí)例的電路圖；
[002引圖15是根據(jù)第二實(shí)施例的信號(hào)處理電路的另一個(gè)實(shí)例的電路圖擬及
[0024] 圖16是根據(jù)第S實(shí)施例的信號(hào)處理電路的一個(gè)實(shí)例的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 現(xiàn)在將參照附圖來(lái)解釋實(shí)施例。本發(fā)明并不限定于該些實(shí)施例。
[0026] 根據(jù)一種實(shí)施例的信號(hào)處理電路包含整流器、保持器、控制器和設(shè)定器。整流器通 過(guò)對(duì)其中信號(hào)電壓被疊加于共模電壓上的輸入電壓整流來(lái)生成整流電壓。保持器保持電 壓。控制器控制保持器，使得保持器根據(jù)由整流器生成的整流電壓來(lái)保持電壓。設(shè)定器按 照預(yù)定的時(shí)間間隔將由保持器保持的電壓設(shè)定為預(yù)定電壓。
[0027] 信號(hào)處理電路和A/D轉(zhuǎn)換器的實(shí)施例將在下文參照附圖來(lái)描述。
[002引（第一實(shí)施例）
[0029] 首先，根據(jù)第一實(shí)施例的信號(hào)處理電路將參照?qǐng)D1至12來(lái)描述。在此，圖1是根 據(jù)本實(shí)施例的信號(hào)處理電路的功能配置的框圖。同樣地，圖2是根據(jù)本實(shí)施例的信號(hào)處理 電路的示例性配置的電路圖。如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施例的信號(hào)處理電路包含用于根據(jù)輸 入電壓V?來(lái)生成整流電壓Va的整流器10、用于保持任意電壓的保持器30、用于基于整流 電壓Va來(lái)控制由保持器30保持的保持電壓Ve的控制器20、W及用于將保持電壓Ve設(shè)定為 預(yù)定電壓的設(shè)定器40。
[0030] 輸入電壓Vim被輸入到整流器10。輸入電壓VH是其中信號(hào)電壓Vsie被疊加于共 模電壓V〇止的信號(hào)（V"=VCM+Vsie)。共模電壓V〇處輸入電壓V"的DC分量，而信號(hào)電壓 Vsi。是輸入電壓V"的AC分量。例如，所采樣的模擬信號(hào)（電壓）能夠作為輸入電壓V"的 例子。
[0031] 整流器10通過(guò)對(duì)輸入電壓V?整流來(lái)生成等于或高于共模電壓VCM的整流電壓VA。 更特別地，當(dāng)輸入電壓V?等于或高于共模電壓VeM時(shí)，整流器10不對(duì)輸入電壓Viw整流而輸 出輸入電壓V?。同樣地，整流器10將比共模電壓VcM低的輸入電壓V?轉(zhuǎn)換成其中信號(hào)電壓 Vsi。的絕對(duì)值IVsJ被添加到共模電壓VcM的電壓，并且輸出所轉(zhuǎn)換的電壓。因此，與共模電 壓V〇姻等的或比其高的整流電壓Va由整流器10輸出。也就是，在VsK^O的情況下，整流 電壓Va滿(mǎn)足VA=V"=VCM+Vsie，并且在VsK<〇的情況下，整流電壓Va滿(mǎn)足VA=VCM-VSK。因 此，由整流器10生成的整流電壓Va是其中信號(hào)電壓VSK的絕對(duì)值被添加到共模電壓VCM(Va =Vcm+|VskI)的電壓。
[003引如圖2所示，整流器10包含輸入端子11和12、放大器13、減法電路14、開(kāi)關(guān)15和 16,W及比較器17。輸入電壓Vim由輸入端子11輸入。共模電壓VCM由輸入端子12輸入。
[0033] 放大器13連接至輸入端子12。放大器13將由輸入端子12輸入的共模電壓V"放 大兩倍并且輸出所放大的電壓。
[0034] 減法電路14連接至輸入端子11，并且輸入電壓Viw被輸入到減法電路14。同樣 地，減法電路14連接至放大器13的輸出側(cè)，并且兩倍放大了的共模電壓被輸入到減法 電路14。減法電路14從該兩倍放大了的共模電壓中減去輸入電壓VW并且輸出結(jié)果。 因此，由減法電路14輸出的電壓變?yōu)?Vcm-V?=VCM-Vsie。
[0035] 開(kāi)關(guān)15 (第一開(kāi)關(guān)）使輸入端子11與控制器20連接/斷開(kāi)（連接和斷開(kāi)）。開(kāi) 關(guān)16 (第二開(kāi)關(guān)）使減法電路14與控制器20連接/斷開(kāi)。
[0036] 比較器17連接至輸入端子11和12,并且輸入電壓Viw和共模電壓V"的每個(gè)都被 輸入到比較器17。比較器17將輸入電壓Viw的大小與共模電壓VCM的大小比較，并且基于 比較結(jié)果來(lái)控制開(kāi)關(guān)15和16的斷開(kāi)/閉合。
[0037] 特別地，比較器17在輸入電壓Viw等于或高于共模電壓VVJ的情況下使 開(kāi)關(guān)15閉合并且使開(kāi)關(guān)16斷開(kāi)。因此，由整流器10輸出的整流電壓Va是輸入電壓V?(Va=V?=VcM+Vsie)。同樣地，比較器17在輸入電壓V?低于共模電壓Vcm(V?<Vcm)的情況下使 開(kāi)關(guān)15斷開(kāi)并且使開(kāi)關(guān)16閉合。因此，由整流器10輸出的整流電壓Va是由減法電路14 輸出的電壓（Va=VcM-Vsie)。
[003引 比較器17輸出在輸入電壓Viw與共模電壓VCM之間的比較結(jié)果，也就是，信號(hào)DWT 指示在輸入電壓V?與共模電壓VCM之間的大小關(guān)系。由比較器17輸出的信號(hào)DWT為例如 一位（one-bit)數(shù)字信號(hào)，并且被輸入將在下文描述的恢復(fù)器。比較器能夠用作比較