CN101686058A - 跟踪与保持放大器以及模拟至数字转换器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种跟踪与保持放大器以及模拟至数字转换器，跟踪与保持放大器包括：输入节点，接收模拟信号；缓冲器，耦接于第一节点和输出节点间；第一切换器，耦接于所述输入节点和所述第一节点间；多个切换电路，每个所述切换电路包括电容器，所述电容器耦接于所述第一节点和第二节点间；以及电压产生单元，向所述多个切换电路的电容器选择性地提供公用信号和参考信号，其中所述参考信号无关于所述模拟信号以及所述公用信号。利用本发明可校正模拟至数字转换器中跟踪与保持放大器的非线性。

Description

跟踪与保持放大器以及模拟至数字转换器

技术领域

本发明涉及跟踪与保持放大器(track and hold amplifier)，尤其涉及一种带有前端(front-end)跟踪与保持放大器的模拟至数字转换器(analog to digitalconverter)。

背景技术

目前，模拟至数字(Analog to Digital，A/D)转换器广泛使用在各种应用中，例如医学系统、音频系统、测试和测量设备、通信系统以及影像和视频系统等。

跟踪与保持放大器经常作为A/D转换器的前端，跟踪模拟输入信号以及在特定时间在其输出端保持该模拟输入信号直到保持的该模拟输入信号由A/D转换器的其它电路接收，以便A/D转换器可以正确地将模拟输入信号转换为数字信号。然而，实际上，放大器或在该跟踪与保持放大器中使用的缓冲器的固有非线性(inherent nonlinearity)会降低A/D转换器的分辨率(resolution)，使得数字信号不能正确代表该模拟输入信号。

因此，有待于校正A/D转换器中跟踪与保持放大器的非线性。

发明内容

由于在现有技术中放大器或在跟踪与保持放大器中使用的缓冲器的固有非线性会降低A/D转换器的分辨率，使得数字信号不能正确代表所述模拟信号，有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种跟踪与保持放大器以及模拟至数字转换器。

本发明提供一种跟踪与保持放大器，其特征在于包括：输入节点，接收模拟信号；缓冲器，耦接于第一节点和输出节点间；第一切换器，耦接于所述输入节点和所述第一节点间；多个切换电路，每个该切换电路包括电容器，所述电容器耦接于所述第一节点和第二节点间；以及电压产生单元，向所述多个切换电路的电容器选择性地提供公用信号和参考信号，其中所述参考信号无关于所述模拟信号以及所述公用信号。

本发明另提供一种模拟至数字转换器，用于将输入信号转换成输出信号，其特征在于包括：跟踪与保持放大器，接收所述输入信号，产生取样信号，所述跟踪与保持放大器包括：输入节点，接收所述输入信号；缓冲器，耦接于第一节点和输出节点间；第一切换器，耦接于所述输入节点和所述第一节点间；多个切换电路，每个该切换电路包括：电容器，耦接于所述第一节点和第二节点间；第二切换器，耦接于所述第二节点和公用节点间；以及第三切换器，耦接所述第二节点，其中当所述第一切换器导通时，所述第二切换器导通，所述第三切换器关闭，当所述第三切换器导通时，所述第一切换器和所述第二切换器关闭；以及电压产生单元，耦接每一个该切换电路的所述第三切换器，向该切换电路的所述第三切换器选择性地提供公用信号和参考信号，其中所述参考信号无关于所述输入信号以及所述公用信号；量化器，量化所述取样信号，产生量化信号；以及校正处理器，校正所述量化信号，产生所述输出信号。

本发明另一种跟踪与保持放大器，其特征在于包括：输入节点，接收模拟信号；放大器，具有非反向输入节点、反向输入节点和输出节点，其中所述非反向输入节点耦接公用节点；第一切换器，耦接于所述反向输入节点和所述公用节点间；多个切换电路，每个该切换电路包括：电容器，耦接于所述反向输入节点和第一节点间；第二切换器，耦接于所述第一节点和所述输入节点间；第三切换器，耦接所述第一节点；以及第四切换器，耦接于所述第一节点和所述输出节点间，其中所述第三切换器和该第四切换器是同步的，且当所述第一切换器导通时，所述第二切换器导通，所述第三切换器关闭，当所述第三切换器导通时，所述第一切换器和所述第二切换器关闭；以及电压产生单元，耦接于每一个该切换电路的所述第三切换器，向该切换电路的所述第三切换器选择性地提供公用信号和参考信号，其中所述参考信号无关于所述模拟信号以及所述公用信号。

本发明另一种模拟至数字转换器，用于将一输入信号转换成一输出信号，其特征在于包括：跟踪与保持放大器，接收所述输入信号，产生取样信号，所述跟踪与保持放大器包括；输入节点，接收所述输入信号；放大器，具有非反向输入节点、反向输入节点和输出节点，其中所述非反向输入节点耦接公用节点；第一切换器，耦接于所述反向输入节点和所述公用节点间；多个切换电路，每个该切换电路包括：电容器，耦接于第一节点和所述反向输入节点间；第二切换器，耦接于所述第一节点和所述输入节点间；第三切换器，耦接所述第一节点；第四切换器，耦接于所述第一节点和所述输出节点间，其中所述第三切换器和该第四切换器同步，当所述第一切换器导通时，所述第二切换器导通，所述第三切换器关闭，当所述第三切换器导通时，所述第一切换器和所述第二切换器关闭；以及电压产生单元，耦接于每一个该切换电路的所述第三切换器，向该切换电路的所述第三切换器选择性地提供公用信号和参考信号，其中所述参考信号无关于所述输入信号以及所述公用信号；量化器，量化所述取样信号，产生量化信号；以及校正处理器，校正所述量化信号，产生所述输出信号。

利用本发明可以降低跟踪与保持放大器的固有非线性，提高A/D转换器的分辨率，使输出的数字信号更为准确。

附图说明

图1为简单的跟踪与保持放大器示意图；

图2为根据本发明一个实施例的A/D转换器示意图；

图3A和图3B所示为信号Φ₁、Φ_1a和Φ₂的波形图；

图4为根据本发明另一实施例的跟踪与保持放大器的示意图；

图5为根据本发明另一实施例的跟踪与保持放大器的示意图。

具体实施方式

为了让本发明的目的、特征、及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例做详细的说明。实施例为说明本发明之用，并非用以限制本发明。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。

图1为简单的跟踪与保持放大器100的示意图。跟踪与保持放大器100包括切换器110、缓冲器120和电容器130，其中切换器110由信号Φ₁控制。在跟踪模式(track mode)期间(即切换器110为导通状态)，跟踪与保持放大器100的输入接收模拟输入信号x，并将x信号传送至电容器130，电容器130耦接缓冲器120的输入。在保持模式(hold mode)期间(即切换器110为关闭状态)，电容器130从跟踪与保持放大器100的输入去耦合(de-couple)，因此在电容器130上保持充电电压。接着，缓冲器120的输出信号y传送至A/D转换器的后续电路。在图1中，电容器130的电容值为C_S。

图2为根据本发明一实施例的A/D转换器200的示意图。A/D转换器200包括跟踪与保持放大器210，N位(N-bit)量化器(quantizer)250和校正处理器260。跟踪与保持放大器210跟踪和保持模拟输入信号x，产生取样信号y。然后，N位量化器250量化取样信号y，以产生N位数字信号D_y。最后，校正处理器260接收量化信号D_y，并且校正由跟踪与保持放大器210所导致的量化信号D_y的非线性，以产生数字输出信号D_y ^c。

如图2所示，跟踪与保持放大器210是开环电路，包括切换器SW1、多个切换电路220₁-220_n、缓冲器230以及电压产生单元240。切换器SW1由信号Φ₁控制，耦接于输入节点N_in和节点N₁间，从输入节点N_in接收模拟输入信号x。缓冲器230耦接于节点N₁和输出节点N_out间。在一些实施例中，缓冲器230是增益放大器。切换电路220₁-220_n中每一个均耦接于节点N₁和电压产生单元240间。切换电路220₁-220_n有相似的结构，并且每个切换电路可包含一个电容器和两个切换器。以切换电路220₁作为例子，切换电路220₁包含电容器C₁、切换器SW2和切换器SW3，其中电容器C₁耦接于节点N₁和节点N₂间，切换器SW2耦接于节点N₂和公用节点V_com1间，切换器SW3耦接于节点N₂和电压产生单元240间。电压产生单元240向切换电路220₁-220_n选择性地提供公用信号V_com和参考信号V_ref，其中参考信号V_ref可以是无关于模拟输入信号x和公用信号V_com的任一信号。并且，公用信号V_com的电压可以与公用节点V_com1提供的电压相等，也可以不等。更进一步，在跟踪与保持放大器210中，每个切换器SW2由信号Φ_1a控制，每个切换器SW3由信号Φ₂控制，其中切换器SW2和切换器SW3非同时导通。图3A和图3B显示了信号Φ₁、Φ_1a和Φ₂间相位关系的不同实施例的波形图，其中图3B所示的Φ_1a和Φ₂是非重叠时钟信号。

参考图2和图3A，当信号Φ₁为高电压(跟踪模式)时，切换器SW1和SW2导通且切换器SW3关闭。在跟踪模式间，节点N₁的信号x_r与模拟输入信号x相等。当信号Φ₂为高电压(保持模式)时，切换器SW1和SW2关闭且切换器SW3导通。如图2所示，在保持模式间，电压产生单元240提供参考电压V_ref至切换电路220_i，以及提供公用信号V_com至其它切换电路(即除切换电路220_i之外的其它切换电路220₁-220_n)。可由下面的方程式(1)计算信号x_r：

$x_r=x-V_{\mathrm{ref}}\×\frac{C_i}{\underset{k=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{C}_k}---\left(1\right).$

接着信号x_r可写成下面方程式(2)：

$x_r=x-V_{\mathrm{ref}}\×\frac{C_i}{\underset{k=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{C}_k}=x-q_1\×R\×\frac{C_i}{\underset{k=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{C}_k}=x-q_1\×R_i---\left(2\right),$

其中q₁是与模拟输入信号x无关的序列，该序列可以为二进制序列，R为一预定值且 $R_i=R\×\frac{C_i}{\underset{k=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{C}_k}.$ 并且，在本发明中，电容器值之和

与图1中所示的电容器130的值C_S相等。在一个实施例中，电容器C₁-C_n可具有不等的电容值，以获得随机性来校正非线性。例如，每个电容器的值可以是单位电容值C_unit或C_unit的2n次幂(n为任意大于0的整数)，即C_unit、C_unit ²、C_unit ⁴等。接着，缓冲器230接收信号x_r，产生取样信号y。由于缓冲器230的非线性，取样信号y可以表达成如下面方程式(3)所示的多项式：

$y=a_0+a_1\×x_r+a_2\×x_r^2+a_3\×x_r^3+\·\·\·---\left(3\right).$

如果缓冲器230的输入和输出特性是单调的，则信号x_r可以表达成下面方程式(4)的形式：

x_r＝b₀+b₁×y+b₂×y²+b₃×y³+…(4).

然后，N位量化器250量化取样信号y，产生N位数字信号D_y，并且，校正处理器260校正N位数字信号D_y，产生数字输出信号D_y ^c，其中数字输出信号D_y ^c为信号x_r在数字域的估计，可以表示成如下方程序(5)的形式：

$D_y^c={\hat{b}}_0+{\hat{b}}_1\×D_y+{\hat{b}}_2\×D_y^2+{\hat{b}}_3\×D_y^3+\·\·\·---\left(5\right).$

因为数字输出信号D_y ^c高度近似信号x_r，根据方程式(4)和(5)信号x_r可以表示成如下方程序(6)的形式：

$x_r=D_y^c+(b_0-{\hat{b}}_0)+(b_1-{\hat{b}}_1)\×D_y+(b_2-{\hat{b}}_2)\×D_y^2+(b_3-{\hat{b}}_3)\×D_y^3+\·\·\·---\left(6\right).$

接着，方程式(6)的两边与q值相关的期望值可由下面方程式(7)计算：

其中，q₂可以是与q₁有相同波形的零均值二进制值序列。之后，方程式(7)可以写成如下方程序(8)的形式：

$R_i\≈W_{\mathrm{ic}}^I+\mathrm{\Δ}{b}_1\×W_i^I+\mathrm{\Δ}{b}_2\×W_i^{\mathrm{II}}+\mathrm{\Δ}{b}_3\×W_i^{\mathrm{III}}+\mathrm{\Δ}{b}_4\×W_i^{\mathrm{IV}}+\·\·\·$

$\begin{array}{cc}\mathrm{where}& \mathrm{\Δ}{b}_k=b_k-{\hat{b}}_k\end{array},$

                     (8).

$W_{\mathrm{ic}}^I=E\{q_2\×D_y^c\},\mathrm{and}$

$W_i^I=E\{q_2\×D_y\},$ $W_i^{\mathrm{II}}=E\{q_2\×D_y^2\},\·\·\·$

并且，假设在保持模式时，电压产生单元240提供参考信号V_ref至切换电路220_j(图中未显示)而非切换电路220_i，提供公用信号V_com至其它的切换电路(即除切换电路220_j之外的其它切换电路220₁-220_n)，R_j可计算和表示成如下方程序(9)的形式：

$R_j\≈W_{\mathrm{jc}}^I+\mathrm{\Δ}{b}_1\×W_j^I+\mathrm{\Δ}{b}_2\×W_j^{\mathrm{II}}+\mathrm{\Δ}{b}_3\×W_j^{\mathrm{III}}+\mathrm{\Δ}{b}_4\×W_j^{\mathrm{IV}}+\·\·\·---\left(9\right).$

并且，假设在保持模式时，电压产生单元240提供参考信号V_ref至切换电路220_j和切换电路220_i，以及提供公用信号V_com至其它的切换电路(即除切换电路220_j和220_i之外的其它切换电路220₁-220_n)，R_t可计算和表示成如下方程式(10)的形式：

$R_t\≈W_{\mathrm{tc}}^I+\mathrm{\Δ}{b}_1\×W_t^I+\mathrm{\Δ}{b}_2\×W_t^{\mathrm{II}}+\mathrm{\Δ}{b}_3\×W_t^{\mathrm{III}}+\mathrm{\Δ}{b}_4\×W_t^{\mathrm{IV}}+\·\·\·---\left(10\right).$

由于线性特性以及根据方程式(8)、(9)和(10)，方程式(11)可计算如下：

$R_t-(R_i+R_j)=0$

$\≈H_{\mathrm{tc}}^I+\mathrm{\Δ}{b}_1\×H_t^I+\mathrm{\Δ}{b}_2\×H_t^{\mathrm{II}}+\mathrm{\Δ}{b}_3\×H_t^{\mathrm{III}}+\mathrm{\Δ}{b}_4\×H_t^{\mathrm{IV}}+\·\·\·$

$\begin{array}{cc}\mathrm{where}& H_{\mathrm{tc}}^I=W_{\mathrm{tc}}^I-(W_{\mathrm{ic}}^I+W_{\mathrm{jc}}^I)\end{array},$ (11).

.

.

$H_t^I=W_t^I-(W_i^I+W_j^I),$

$H_t^{\mathrm{II}}=W_t^{\mathrm{II}}-(W_i^{\mathrm{II}}+W_j^{\mathrm{II}}),$

.

如上所述，任意的R_t可通过从切换电路220₁-220_n中选择两个不同的切换电路而获得。接着，通过对联立差分方程式(11)求解，校正处理器260可获得差分值Δb以校正缓冲器230导致的非线性。举例来说，解答两个差分方程式(11)可获得Δb₂和Δb₃，因此可补偿由上述方程式的二阶因子和三阶因子导致的非线性。

并且，电压产生单元240依据预设顺序(specific sequence)提供参考信号V_ref至切换电路220₁-220_n。在一个实施例中，电压产生单元240在时间段T内可依序(sequentially)提供参考信号V_ref至切换电路220₁-220_n，其中时间段T包含多个子时间段。举例来说，电压产生单元240可在子时间段t₁间提供参考信号V_ref至切换电路220₁，并且提供公用信号V_com至切换电路220₂-220_n，其中子时间段t₁包含如图3A或图3B所示的信号Φ₂的多个时钟周期。接下来，电压产生单元240在子时间段t₂间提供参考信号V_ref至切换电路220₂，在子时间段t₃间提供参考信号V_ref至切换电路220₃等，其中子时间段t₁至t_n的长度可以相同。在另一实施例中，电压产生单元240在时间段T间提供参考信号V_ref至切换电路220₁-220_n。例如，电压产生单元240在子时间段t₁间提供参考信号V_ref至切换电路220₃，在子时间段t₂间提供参考信号V_ref至切换电路220_n，在子时间段t₃间提供参考信号V_ref至切换电路220₁。在另一实施例，电压产生单元240在一个子时间段可同时提供参考信号V_ref至多个切换电路。例如，电压产生单元240在子时间段t₁间提供参考信号V_ref至切换电路220₁和220₂，在子时间段t₂间提供参考信号V_ref至切换电路220₃和220₄。

在本发明中，提供至跟踪与保持放大器的切换电路的参考信号V_ref的顺序或数量可以相同也可以不同，且可根据A/D转换器的设计和准确度(accuracy)来决定和调整。并且，参考信号V_ref的周期(period)、占空比(duty cycle)或振幅可以相同也可以不同，且也可根据A/D转换器的设计和准确度来决定和调整。并且，在一实施例中，跟踪与保持放大器的所有电容器的值可以相同也可以不同。

图4为根据本发明另一实施例之跟踪与保持放大器400的示意图。跟踪与保持放大器400是闭环(closed-loop)电路，包括切换器SW1、多个切换电路、放大器420和电压产生单元430。切换器SW1耦接于公用节点V_com1和放大器420的反向输入节点之间，且可由如图3A或图3B所示的信号Φ₁控制。每个切换电路耦接于节点N_in和放大器420的反向输入节点之间，其中从节点N_in接收模拟输入信号x。切换电路的结构可以相似，并且每个切换电路可包含一个电容器和三个切换器。以切换电路410₁为例，切换电路410₁包含电容器C₁、切换器SW2、切换器SW3和切换器SW4，其中电容器C₁耦接于节点N₃和放大器420的反向输入节点间，切换器SW2耦接于节点N_in和节点N₃间，切换器SW3耦接于节点N₃和电压产生单元430间，切换器SW4耦接于输出节点N_out和节点N₃间。

在跟踪与保持放大器400中，每个切换器SW2可由图3A或图3B所示的信号Φ_1a控制，每个切换器SW3和SW4可由图3A或图3B所示的信号Φ₂控制，因此切换器SW3和SW4可以是同步(synchronous)的。并且，放大器420的非反向输入节点耦接公用节点V_com1，放大器420的输出耦接输出节点N_out。类似地，电压产生单元430向切换电路选择性地提供公用信号V_com和参考信号V_ref，且可根据如前所述的预设顺序向切换电路提供参考信号V_ref。公用信号V_com的电压可以与公用节点V_com1提供的的电压相等，也可以不等。

图5为根据本发明另一实施例的跟踪与保持放大器500的示意图。跟踪与保持放大器是闭环电路，包括两个切换器SW1、多个切换电路、放大器520和两个电压产生单元530A和530B。与图4所示的放大器420相比，放大器520是全差动放大器(fully differential amplifier)。以切换电路510A₁和510B₁为例，切换电路510A₁耦接于节点N_in+和放大器520的反向输入节点间，从节点N_in+接收模拟输入信号x，切换电路510B₁耦接于节点N_in-和放大器520的非反向输入节点间，从节点N_in-接收模拟输入信号x。并且，放大器520的非反向输出节点和反向输出节点分别耦接输出节点N_out+和N_out-。电压产生单元530A向耦接于节点N_in+的切换电路选择性地提供公用信号V_com和参考信号V_rp，电压产生单元530B向耦接于节点N_in-的切换电路选择性地提供公用信号V_com和参考信号V_m。在本实施例中，跟踪与保持放大器可跟踪和保持模拟输入信号x，产生两个取样信号y+和y-。接着，如上所述，连续(successional)量化器(图中未显示)可量化取样信号y+或y-以产生数字信号D_y。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许得更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的为准。

Claims (27)

1.一种跟踪与保持放大器，其特征在于包括：

输入节点，接收模拟信号；

缓冲器，耦接于第一节点和输出节点间；

第一切换器，耦接于所述输入节点和所述第一节点间；

多个切换电路，所述每个切换电路包括电容器，所述电容器耦接于所述第一节点和第二节点间；以及

电压产生单元，向所述多个切换电路的电容器选择性地提供公用信号和参考信号，其中所述参考信号无关于所述模拟信号以及所述公用信号。

2.根据权利要求1所述的跟踪与保持放大器，其特征在于，所述每个切换电路，包括：

第二切换器，耦接于所述第二节点和公用节点间；以及

第三切换器，耦接于所述第二节点和所述电压产生单元间；

其中，当所述第一切换器导通时，所述第二切换器导通，所述第三切换器关闭；当所述第三切换器导通时，所述第一切换器和所述第二切换器关闭。

3.根据权利要求2所述的跟踪与保持放大器，其特征在于，当所述第三切换器导通时，所述电压产生单元提供所述参考信号至所述多个切换电路其中之一，提供所述公用信号至已接收所述参考信号的切换电路以外的其它切换电路。

4.根据权利要求2所述的跟踪与保持放大器，其特征在于，所述公用信号的电压值与所述公用节点的电压值相等。

5.根据权利要求1所述的跟踪与保持放大器，其特征在于，所述电压产生单元在一时间段内根据预设顺序提供所述参考信号至所述多个切换电路，所述时间段包括多个子时间段。

6.根据权利要求5所述的跟踪与保持放大器，其特征在于，在所述子时间段内，所述电压产生单元提供所述参考信号至所述多个切换电路其中之一，提供所述公用信号至已接收所述参考信号的切换电路以外的其它切换电路。

7.根据权利要求1所述的跟踪与保持放大器，其特征在于，所述多个电容器的电容值之和为默认值。

8.根据权利要求1所述的跟踪与保持放大器，其特征在于，所述缓冲器是增益放大器。

9.一种模拟至数字转换器，用于将输入信号转换成输出信号，其特征在于包括：

跟踪与保持放大器，接收所述输入信号，产生取样信号，所述跟踪与保持放大器包括：

输入节点，接收所述输入信号；

缓冲器，耦接于第一节点和输出节点间，并于所述输出节点输出所述取样信号；

第一切换器，耦接于所述输入节点和所述第一节点间；

多个切换电路，其中所述每个切换电路包括：电容器，耦接于所述第一节点和第二节点间；第二切换器，耦接于所述第二节点和公用节点间；以及第三切换器，耦接所述第二节点，其中当所述第一切换器导通时，所述第二切换器导通，所述第三切换器关闭，当所述第三切换器导通时，所述第一切换器和所述第二切换器关闭；以及

电压产生单元，耦接所述每个切换电路的所述第三切换器，向所述第三切换器选择性地提供公用信号和参考信号，其中所述参考信号无关于所述输入信号以及所述公用信号；

量化器，量化所述取样信号，产生量化信号；以及

校正处理器，校正所述量化信号，产生所述输出信号。

10.根据权利要求9所述的模拟至数字转换器，其特征在于，当所述第三切换器导通时，所述电压产生单元提供所述参考信号至所述多个切换电路其中之一，提供所述公用信号至已接收所述参考信号的切换电路以外的其它切换电路。

11.根据权利要求9所述的模拟至数字转换器，其特征在于，所述电压产生单元在一时间段内根据预设顺序提供所述参考信号至所述多个切换电路，所述时间段包括多个子时间段。

12.根据权利要求11所述的模拟至数字转换器，其特征在于，在所述子时间段内，所述电压产生单元提供所述参考信号至所述多个切换电路其中之一，提供所述公用信号至已接收所述参考信号的切换电路以外的其它切换电路。

13.根据权利要求9所述的模拟至数字转换器，其特征在于，所述多个电容器的电容值之和为默认值。

14.根据权利要求9所述的模拟至数字转换器，其特征在于，所述缓冲器是增益放大器。

15.根据权利要求9所述的模拟至数字转换器，其特征在于，所述公用信号的电压值与所述公用节点的电压值相等。

16.一种跟踪与保持放大器，其特征在于包括：

输入节点，接收模拟信号；

放大器，具有非反向输入节点、反向输入节点和输出节点，其中所述非反向输入节点耦接公用节点；

第一切换器，耦接于所述反向输入节点和所述公用节点间；

多个切换电路，所述每个切换电路包括：电容器，耦接于所述反向输入节点和第一节点间；第二切换器，耦接于所述第一节点和所述输入节点间；第三切换器，耦接所述第一节点；以及第四切换器，耦接于所述第一节点和所述输出节点间，其中所述第三切换器和该第四切换器是同步的，且当所述第一切换器导通时，所述第二切换器导通，所述第三切换器关闭，当所述第三切换器导通时，所述第一切换器和所述第二切换器关闭；以及

电压产生单元，耦接于所述每个切换电路的所述第三切换器，向所述第三切换器选择性地提供公用信号和参考信号，其中所述参考信号无关于所述模拟信号以及所述公用信号。

17.根据权利要求16所述的跟踪与保持放大器，其特征在于，当所述第三切换器导通时，所述电压产生单元提供所述参考信号至所述多个切换电路其中之一，提供所述公用信号至已接收所述参考信号的切换电路以外的其它切换电路。

18.根据权利要求16所述的跟踪与保持放大器，其特征在于，所述电压产生单元在一时间段内根据预设顺序提供所述参考信号至所述多个切换电路，所述时间段包括多个子时间段。

19.根据权利要求18所述的跟踪与保持放大器，其特征在于，在所述子时间段内，所述电压产生单元提供所述参考信号至所述多个切换电路其中之一，提供所述公用信号至已接收所述参考信号的切换电路以外的其它切换电路。

20.根据权利要求16所述的跟踪与保持放大器，其特征在于，所述多个电容器的电容值之和为默认值。

21.根据权利要求16所述的跟踪与保持放大器，其特征在于，所述公用信号的电压值与所述公用节点的电压值相等。

22.一种模拟至数字转换器，用于将输入信号转换成输出信号，其特征在于包括：

跟踪与保持放大器，接收所述输入信号，产生取样信号，所述跟踪与保持放大器包括：

输入节点，接收所述输入信号；

放大器，具有非反向输入节点、反向输入节点和输出节点，其中所述非反向输入节点耦接公用节点，所述输出节点输出所述取样信号；

第一切换器，耦接于所述反向输入节点和所述公用节点间；

多个切换电路，所述每个切换电路包括：电容器，耦接于第一节点和所述反向输入节点间；第二切换器，耦接于所述第一节点和所述输入节点间；第三切换器，耦接所述第一节点；以及第四切换器，耦接于所述第一节点和所述输出节点间，其中所述第三切换器和所述第四切换器同步，当所述第一切换器导通时，所述第二切换器导通，所述第三切换器关闭，当所述第三切换器导通时，所述第一切换器和所述第二切换器关闭；以及

电压产生单元，耦接于所述每个切换电路的所述第三切换器，向所述第三切换器选择性地提供公用信号和参考信号，其中所述参考信号无关于所述输入信号以及所述公用信号；

量化器，量化所述取样信号，产生量化信号；以及

校正处理器，校正所述量化信号，产生所述输出信号。

23.根据权利要求22所述的模拟至数字转换器，其特征在于，当所述第三切换器导通时，所述电压产生单元提供所述参考信号至所述多个切换电路其中之一，提供所述公用信号至已接收所述参考信号的切换电路以外的其它切换电路。

24.根据权利要求22所述的模拟至数字转换器，其特征在于，所述电压产生单元在一时间段内根据预设顺序提供所述参考信号至所述多个切换电路，所述时间段包括多个子时间段。

25.根据权利要求24所述的模拟至数字转换器，其特征在于，在所述子时间段内，所述电压产生单元提供所述参考信号至所述多个切换电路其中之一，提供所述公用信号至已接收所述参考信号的切换电路以外的其它切换电路。

26.根据权利要求22所述的模拟至数字转换器，其特征在于，所述多个电容器的电容值之和为默认值。

27.根据权利要求22所述的模拟至数字转换器，其特征在于，所述公用信号的电压值与所述公用节点的电压值相等。

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