[发明专利]流水线模数转换器

摘要

本发明公开了一种流水线模数转换器，各级模块包括采样保持电路一和二以及带有两组差分输入端的运算放大器。各级模块包括采样保持模式一和二两种工作模式。在采样保持模式一时，采样保持电路二工作在采样模式、采样保持电路一工作在放大模式，运算放大器和采样保持电路一相连接并进行余量放大并输出模拟信号；在采样保持模式二时，采样保持电路一工作在采样模式、采样保持电路二工作在放大模式，运算放大器和采样保持电路二相连接并进行余量放大并输出模拟信号。本发明能实现两个采样保持模块交替进行采样，运放始终能够和一个采样保持模块连接并工作在放大周期，能够避免运放的闲置，从而能提高整体ADC的工作速度。

主权项

一种流水线模数转换器，其特征在于，流水线模数转换器包括由多个级模块组成的流水线模数转换结构，各级所述级模块都包括一模拟信号输入端、数字信号输出端和模拟信号输出端；第一级所述级模块的模拟信号输入端连接外部模拟信号，第一级外的其它各级所述级模块的模拟信号输入端连接上一级所述级模块的模拟信号输出端；各级所述级模块包括子模数转换器和余量增益电路，各级所述级模块的子模数转换器将输入模拟信号转换为数字信号输出；各级所述级模块的余量增益电路包括子数模转换器、采样保持电路一、采样保持电路二和运算放大器；所述子数模转换器将输出的所述数字信号转化成中间模拟信号，各级所述级模块的余量增益电路将所述输入模拟信号和所述中间模拟信号相减后得到模拟信号余量并通过所述运算放大器将该模拟信号余量放大后形成输出模拟信号；所述运算放大器包括两组差分输入端，第一组差分输入端的输入管分别和第一开关管串联，所述第一开关管通过第一时钟信号进行开关切换；第二组差分输入端的输入管分别和第二开关管串联，所述第二开关管通过第二时钟信号进行开关切换，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号为互不交叠时钟信号；所述采样保持电路一的输出端连接到所述第一组差分输入端，所述采样保持电路二的输出端连接到所述第二组差分输入端；各级所述级模块的余量增益电路包括采样保持模式一和采样保持模式二两种工作模式，两种工作模式由所述第一时钟信号和所述第二时钟信号进行切换；在所述采样保持模式一时，所述第一组差分输入端的输入管和所述第一开关管接通，所述第二组差分输入端的输入管和所述第二开关管断开，所述采样保持电路二工作在采样模式、所述采样保持电路一工作在放大模式，所述运算放大器通过所述第一组差分输入端将所述采样保持电路一采样得到的所述输入模拟信号和所述中间模拟信号相减后得到模拟信号余量并进行放大后形成输出模拟信号；在所述采样保持模式二时，所述第二组差分输入端的输入管和所述第二开关管接通，所述第一组差分输入端的输入管和所述第一开关管断开，所述采样保持电路一工作在采样模式、所述采样保持电路二工作在放大模式，所述运算放大器通过所述第二组差分输入端将所述采样保持电路二采样得到的所述输入模拟信号和所述中间模拟信号相减后得到模拟信号余量并进行放大后形成输出模拟信号。