基于循环时间数字转换器的时域ADC

摘要

本发明涉及微电子学的模拟集成电路设计领域，为进一步增加传统时域ADC的输入范围和线性度并降低延时匹配误差，本发明采用的技术方案是，基于循环时间数字转换器的时域ADC，由三部分电路模块构成，电路模块一为电压时间转换器VTC：两个采样开关Sh，两个放电开关Sd，两个采样电容CH或CL与Cref，两个电流源I和两个比较器Com1和Com2；第一个采样开关Sh的一端接模拟输入VH或VL，另一端接采样电容CH或CL的一端和第一个放电开关Sd的一端。采样电容CH或CL的另一端接地，本发明主要应用于模拟集成电路设计。

主权项

一种基于循环时间数字转换器的时域ADC，其特征是，由三部分电路模块构成，电路模块一为电压时间转换器VTC：两个采样开关Sh，两个放电开关Sd，两个采样电容CH或CL与Cref，两个电流源I和两个比较器Com1和Com2；第一个采样开关Sh的一端接模拟输入VH或VL，另一端接采样电容CH或CL的一端和第一个放电开关Sd的一端。采样电容CH或CL的另一端接地；第一个放电开关Sd的另一端接第一个电流源I的流入端和第一个比较器Com1的负端；第一个电流源I的流出端接地；第一个比较器的正端和第二个比较器的正端相连，共同接比较电压Vcm；第一个比较器Com1的输出端为高或低输出时间TH或TL；第二个采样开关Sh的一端接模拟输入Vref，另一端接参考采样电容Cref的一端和第二个放电开关Sd的一端；参考采样电容Cref的另一端接地；第二个放电开关Sd的另一端接第二个电流源I的流入端和第二个比较器Com2的负端；第二个电流源I的流出端接地；第二个比较器的输出端Com2为输出参考时间TR；第二个电路模块为循环时间数字转换器；第三个电路模块为读出电路；模拟输入信号Vin经过VTC转换实现脉冲输出，完成模拟电压到时间信号的转换；转换完成后的时间信号由电压时间转换器VTC进行数字量化，最后由读出电路完成数字码值的相加和输出。