Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Schaltung zum Verarbeiten einer Eingangssignalspannung unter Verwendung einer Schwellenspannung.The present disclosure relates to a circuit for processing an input signal voltage using a threshold voltage.
In den letzten Jahren sind Spannungskomparatoren typische Bausteine in Mikrocontrollern geworden. Typischerweise ist die Genauigkeit des Komparators wichtig.In recent years, voltage comparators have become typical building blocks in microcontrollers. Typically, the accuracy of the comparator is important.
Die Genauigkeit eines Komparators kann zum Zeitpunkt der Herstellung einer Vorrichtung, die den Komparator enthält, erreicht werden. Bei einer gegebenen vorgegebenen Eingangsspannung kann der Komparator so eingestellt werden, dass er eine erwartete Ausgabe bereitstellt. Es gibt jedoch einen Bedarf an Komparatoren, die langfristig genau sind, d. h., trotz der langfristigen Effekte, die zum Zeitpunkt der Herstellung vernachlässigbar sind.The accuracy of a comparator can be achieved at the time of manufacturing a device containing the comparator. For a given given input voltage, the comparator can be set to provide an expected output. However, there is a need for comparators that are accurate in the long term; h., despite the long-term effects that are negligible at the time of manufacture.
Es gibt oft einen Bedarf an einem Komparator, um ein Eingangssignal kontinuierlich abzutasten. Es besteht die Tendenz, dass die Komparatoren, die ein Eingangssignal kontinuierlich genau abtasten, kompliziert sind, wobei deshalb derartige Komparatoren langsam sind. Es gibt jedoch außerdem einen Bedarf an Komparatoren, die schnell sind.There is often a need for a comparator to continuously sample an input signal. There is a tendency for the comparators, which continuously sample an input signal, to be complicated, and therefore such comparators are slow. However, there is also a need for comparators that are fast.
Ferner besteht die Tendenz, dass ein Ausgangssignal zeitkontinuierlicher Komparatoren hin- und herschaltet, wenn sich das Eingangssignal nah an einem Komparatorschwellenwert befindet. Herkömmlich wird eine Mitkopplungsschleife verwendet, um das Hin- und Herschalten zu verringern. Eine Mitkopplungsschleife, die genau und schnell ist, erfordert jedoch eine Menge Fläche und verbraucht sehr viel Leistung. Es gibt einen Wunsch, die Oberfläche zu verringern, die für eine Schaltungsanordnung erforderlich ist, die mit der Mitkopplung in Beziehung steht, und/oder die mit der Unterdrückung des Hin- und Herschaltens in Beziehung stehende Leistungsaufnahme zu verringern.Further, there is a tendency for an output signal of continuous-time comparators to toggle when the input signal is close to a comparator threshold. Conventionally, a feedforward loop is used to reduce toggling. However, a positive feedback loop that is accurate and fast requires a lot of area and consumes a lot of power. There is a desire to reduce the surface area required for circuitry related to feedforward and / or to reduce power consumption associated with suppression of the toggling.
Die unabhängigen Ansprüche definieren die Erfindung in verschiedenen Aspekten. Die abhängigen Ansprüche legen die Ausführungsformen gemäß der Erfindung in den verschiedenen Aspekten dar. Im Folgenden wird die Offenbarung mittels spezifischer beispielhafter Ausführungsformen bezüglich der beigefügten Zeichnungen weiter erklärt und beschrieben.The independent claims define the invention in various aspects. The dependent claims set forth the embodiments according to the invention in the various aspects. Hereinafter, the disclosure will be further explained and described by way of specific exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.
In einem Aspekt umfasst eine Schaltung zur Verarbeitung einer Eingangssignalspannung eine Eingangskapazität, die zwischen einen Eingangsknoten der Schaltung und einen Abtastknoten eines Komparators gekoppelt ist, und eine Referenzkapazität, die an den Abtastknoten des Komparators gekoppelt ist.In one aspect, an input signal processing circuit includes an input capacitance coupled between an input node of the circuit and a sense node of a comparator and a reference capacitance coupled to the sense node of the comparator.
In einem Aspekt umfasst ein Verfahren zum Verarbeiten einer Eingangssignalspannung das Konfigurieren einer Referenzkapazität, die an eine Eingangskapazität gekoppelt ist; während einer Ladephase das Laden der Referenzkapazität auf eine Referenzspannung eines ersten Pegels und das Erhalten einer Schwellenspannung an einem Abtastknoten zwischen der Referenzkapazität und der Eingangskapazität; während einer Betriebsphase das Setzen der Eingangskapazität auf die Eingangssignalspannung, um an dem Abtastknoten eine Abtastspannung zu erhalten; und das Bilden eines digitalen Signals, das repräsentiert, dass sich die Abtastspannung über oder unter der Schwellenspannung befindet, z. B. positiv oder negativ ist.In one aspect, a method of processing an input signal voltage includes configuring a reference capacitance coupled to an input capacitance; during a charging phase, charging the reference capacitance to a reference voltage of a first level and obtaining a threshold voltage at a sensing node between the reference capacitance and the input capacitance; during an operating phase, setting the input capacitance to the input signal voltage to obtain a sense voltage at the sense node; and forming a digital signal representing that the sense voltage is above or below the threshold voltage, e.g. B. is positive or negative.
In einem Aspekt umfasst eine Schaltung zum Verarbeiten einer Eingangssignalspannung einen Komparator, der einen Abtastknoten, der an einen Eingangsanschluss für die Eingangssignalspannung gekoppelt ist, und eine Referenzkapazität, die an den Abtastknoten gekoppelt ist, enthält, wobei die Referenzkapazität basierend auf einem Ausgangssignal des Komparators konfigurierbar ist.In one aspect, a circuit for processing an input signal voltage includes a comparator including a sense node coupled to an input terminal for the input signal voltage and a reference capacitance coupled to the sense node, the reference capacitance being configurable based on an output of the comparator is.
In einem Aspekt umfasst ein Verfahren zum Verarbeiten einer Eingangssignalspannung das Speichern einer Ladung in einer Referenzkapazität; das Setzen einer Eingangskapazität auf die Eingangssignalspannung, wobei die Referenzkapazität und die Eingangskapazität einen gemeinsamen Knoten gemeinsam benutzen; und das Setzen eines Abtastknotens eines Komparators auf eine Spannung an dem gemeinsamen Knoten, wobei eine Ladungsumverteilung zwischen der Eingangskapazität und der Referenzkapazität über den gemeinsamen Knoten auf einem Ausgangssignal des Komparators basiert.In one aspect, a method of processing an input signal voltage includes storing a charge in a reference capacitance; setting an input capacitance to the input signal voltage, wherein the reference capacitance and the input capacitance share a common node; and setting a sense node of a comparator to a voltage at the common node, wherein a charge redistribution between the input capacitance and the reference capacitance across the common node is based on an output of the comparator.
In einem Aspekt umfasst eine Schaltung zum Verarbeiten einer Eingangssignalspannung einen ersten Komparator, der einen Abtastknoten des ersten Komparators und einen Ausgangsknoten des ersten Komparators umfasst; einen zweiten Komparator, der einen Abtastknoten des zweiten Komparators und einen Ausgangsknoten des zweiten Komparators umfasst; einen Komparatorauswahlschalter, der zwischen einem Wegeingangsanschluss der Schaltung und den Abtastknoten des ersten Komparators und den Abtastknoten des zweiten Komparators gekoppelt ist; und eine Ausgangsschaltung, die an den Ausgang des ersten Komparators und den Ausgangsknoten des zweiten Komparators gekoppelt ist; wobei der Komparatorauswahlschalter konfiguriert ist, den Wegeingangsanschluss mit wenigstens einem des Abtastknotens des ersten Komparators und des Abtastknotens des zweiten Komparators zu verbinden, und wobei die Ausgangsschaltung konfiguriert ist, ein Komparatorausgangssignal der Schaltung basierend auf einem von dem Ausgangsknoten des ersten Komparators empfangenen Ausgangssignal des ersten Komparators und/oder auf einem von dem Ausgangsknoten des zweiten Komparators empfangenen Ausgangssignal des zweiten Komparators zu bilden.In one aspect, a circuit for processing an input signal voltage includes a first comparator including a sense node of the first comparator and an output node of the first comparator; a second comparator including a sense node of the second comparator and an output node of the second comparator; a comparator selection switch coupled between a path input terminal of the circuit and the sense nodes of the first comparator and the sense nodes of the second comparator; and an output circuit coupled to the output of the first comparator and the output node of the second comparator; wherein the comparator selection switch is configured to connect the path input terminal to at least one of the sense node of the first comparator and the sense node of the second one The output circuit is configured to form a comparator output signal of the circuit based on an output signal of the first comparator received from the output node of the first comparator and / or on an output signal of the second comparator received from the output node of the second comparator.
In einem Aspekt umfasst eine Schaltung zum Verarbeiten einer Eingangssignalspannung einen ersten Komparator, der einen Abtastknoten des ersten Komparators und eine Referenzkapazität, die an den Abtastknoten des ersten Komparators gekoppelt ist, enthält; einen zweiten Komparator, der einen Abtastknoten des zweiten Komparators enthält; und einen Komparatorauswahlschalter, der zwischen einen Wegeingangsanschluss der Schaltung und den Abtastknoten des ersten Komparators und den Abtastknoten des zweiten Komparators gekoppelt ist, wobei der Komparatorauswahlschalter konfiguriert ist, den Wegeingangsanschluss an einen des Abtastknotens des ersten Komparators und des Abtastknotens des zweiten Komparators selektiv zu koppeln.In one aspect, a circuit for processing an input signal voltage includes a first comparator including a sense node of the first comparator and a reference capacitance coupled to the sense node of the first comparator; a second comparator including a sense node of the second comparator; and a comparator selection switch coupled between a path input terminal of the circuit and the sense nodes of the first comparator and the sense nodes of the second comparator, the comparator selection switch configured to selectively couple the way input terminal to one of the sense node of the first comparator and the sense node of the second comparator.
In einem Aspekt umfasst eine Schaltung zum Verarbeiten mehrerer Eingangssignalspannungen mehrere Wegeingangsanschlüsse, die über mehrere parallel angeordnete Komparatoren an mehrere Wegausgangsanschlüsse gekoppelt sind, wobei die mehreren Komparatoren mehr Komparatoren umfassen, als es Wegeingangsanschlüsse gibt, die an die Wegausgangsanschlüsse gekoppelt sind; und eine Ausgangsschaltung, die an mehrere Ausgangsknoten der mehreren Komparatoren gekoppelt ist, wobei die Ausgangsschaltung konfiguriert ist, mehrere Komparatorausgangssignale der Schaltung basierend auf einer logischen Kombination mehrerer Ausgangssignale, die von den mehreren Komparatorausgangsknoten empfangen werden, zu bilden.In one aspect, a circuit for processing a plurality of input signal voltages includes a plurality of path input terminals coupled to a plurality of path output terminals via a plurality of comparators arranged in parallel, the plurality of comparators including more comparators than there are path input terminals coupled to the path output terminals; and an output circuit coupled to a plurality of output nodes of the plurality of comparators, the output circuit configured to form a plurality of comparator output signals of the circuit based on a logical combination of a plurality of output signals received from the plurality of comparator output nodes.
In einem Aspekt umfasst eine Schaltung zum Verarbeiten mehrerer Eingangssignale mehrere Wegeingangsanschlüsse, die über mehrere parallel angeordnete Komparatoren an mehrere Wegausgangsanschlüsse gekoppelt sind, wobei die mehreren Komparatoren mehr Komparatoren umfassen, als es Wegeingangsanschlüsse gibt, die an die Wegausgangsanschlüsse gekoppelt sind.In one aspect, a circuit for processing a plurality of input signals includes a plurality of path input terminals coupled to a plurality of path output terminals via a plurality of comparators arranged in parallel, the plurality of comparators including more comparators than there are path input terminals coupled to the path output terminals.
In einem Aspekt umfasst ein Verfahren zum Verarbeiten wenigstens einer Eingangssignalspannung in einer Schaltung, wobei die Schaltung wenigstens einen Wegeingangsanschluss enthält, der über mehrere Komparatoren an wenigstens einen Wegausgangsanschluss gekoppelt ist, und wobei die mehreren Komparatoren mehr Komparatoren enthalten, als es Wegeingangsanschlüsse gibt, die an die Wegausgangsanschlüsse gekoppelt sind, für jeden Wegeingangsanschluss das selektive Herstellen einer Kopplung über einen Komparator von zwei Komparatoren, die parallel bereitgestellt sind, um einen Kopplungsweg von dem Wegeingangsanschluss zu einem zugeordneten Wegausgangsanschluss zu bilden, während die Kopplung über den anderen Komparator unterbrochen wird.In one aspect, a method for processing at least one input signal voltage in a circuit, the circuit including at least one path input port coupled to at least one path output port via a plurality of comparators, and wherein the plurality of comparators include more comparators than there are path input ports to the path output terminals are coupled, for each path input terminal, selectively establishing a coupling via a comparator of two comparators provided in parallel to form a coupling path from the path input terminal to an associated path output terminal while interrupting the coupling via the other comparator.
Die neuartigen Merkmale, die als charakteristisch für die Erfindung angenommen werden, sind in den beigefügten Ansprüchen dargelegt. Sowohl die Erfindung selbst als auch eine Art ihrer Verwendung, ihre weiteren Aufgaben und Vorteile werden jedoch am besten unter Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung einer veranschaulichenden Ausführungsform verstanden, wenn sie im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird, wobei:The novel features believed characteristic of the invention are set forth in the appended claims. However, the invention itself, as well as manner of use, other objects and advantages thereof will be best understood by reference to the following detailed description of an illustrative embodiment when read in conjunction with the accompanying drawings, wherein:
1 zeigt einen Blockschaltplan, der eine Schaltung in einer ersten Ausführungsform schematisch veranschaulicht. 1 shows a block diagram that schematically illustrates a circuit in a first embodiment.
2 zeigt einen Blockschaltplan, der eine beispielhafte Einzelheit der in 1 gezeigten Schaltung veranschaulicht. 2 FIG. 12 is a block diagram illustrating an exemplary detail of FIG 1 illustrated circuit illustrated.
3 zeigt einen Blockschaltplan, der eine beispielhafte Einzelheit der in 1 gezeigten Schaltung veranschaulicht. 3 FIG. 12 is a block diagram illustrating an exemplary detail of FIG 1 illustrated circuit illustrated.
4 zeigt einen Blockschaltplan, der eine beispielhafte Einzelheit der in 1 gezeigten Schaltung veranschaulicht. 4 FIG. 12 is a block diagram illustrating an exemplary detail of FIG 1 illustrated circuit illustrated.
5 zeigt eine. schematische graphische Darstellung, die eine Schaltung in einer dritten Ausführungsform veranschaulicht. 5 shows one. schematic diagram illustrating a circuit in a third embodiment.
6 zeigt eine Tabelle, die die Zustände der Schaltung in 5 veranschaulicht. 6 shows a table showing the states of the circuit in 5 illustrated.
7 zeigt eine schematische graphische Darstellung, die eine Schaltung in einer dritten Ausführungsform veranschaulicht. 7 shows a schematic diagram illustrating a circuit in a third embodiment.
8 zeigt eine Tabelle, die die Zustände der Schaltung in 7 veranschaulicht. 8th shows a table showing the states of the circuit in 7 illustrated.
9 zeigt eine schematische graphische Darstellung, die eine Schaltung in einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht. 9 shows a schematic diagram illustrating a circuit in a second embodiment.
10 zeigt eine Tabelle, die die Zustände der Schaltung in 9 veranschaulicht. 10 shows a table showing the states of the circuit in 9 illustrated.
Die vorliegende Offenbarung wird nun bezüglich der Figuren der beigefügten Zeichnung beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um überall auf gleiche Elemente zu verweisen, und wobei die veranschaulichten Strukturen und Vorrichtungen nicht notwendigerweise maßstabsgerecht gezeichnet sind. Gleiche Begriffe, wie sie hier verwendet werden, beziehen sich überall in der Beschreibung auf gleiche Elemente. In einigen Fällen sind wohlbekannte Merkmale weggelassen oder vereinfacht, um die Beschreibung der beispielhaften Implementierungen zu verdeutlichen.The present disclosure will now be described with reference to the figures of the accompanying drawings, wherein like reference numerals are used to refer to like elements throughout and the illustrated structures and devices are not necessarily drawn to scale. Same terms as used herein refer to like elements throughout the description. In some cases, well-known features are omitted or simplified to clarify the description of the example implementations.
In einer Ausführungsform umfasst eine Schaltung in einer Komparatoreinheit zum Verarbeiten einer Eingangssignalspannung VIN unter Verwendung einer Schwellenspannung VTH eine Eingangskapazität, die zwischen einen Eingangsknoten der Schaltung und einen Abtastknoten eines Komparators gekoppelt ist, und eine Referenzkapazität, die als ein kapazitives Netzwerk bereitgestellt ist, das an den Abtastknoten des Komparators gekoppelt ist. Die Komparatoreinheit wird hier außerdem als ein Komparatorfunktions-Schaltungsblock bezeichnet.In one embodiment, a circuit in a comparator unit for processing an input signal voltage VIN using a threshold voltage VTH includes an input capacitance coupled between an input node of the circuit and a sense node of a comparator and a reference capacitance provided as a capacitive network the sense node of the comparator is coupled. The comparator unit is also referred to herein as a comparator function circuit block.
1 zeigt einen Blockschaltplan, der eine Schaltung in einer Ausführungsform schematisch veranschaulicht. Die Schaltung ist als ein Komparatorfunktions-Schaltungsblock 100 konfiguriert, der außerdem kurz als 'Komparatorblock' bezeichnet wird. Der Komparatorfunktions-Schaltungsblock 100 umfasst einen Eingangsabschnitt 44, der an einen Eingangsanschluss 10 des Komparatorblocks 100 und an einen Masseanschluss 11 gekoppelt ist. Der Komparatorblock 100 umfasst einen Komparatorschaltungsabschnitt 50, der an den Eingangsabschnitt 44 und an einen Ausgangsanschluss 70 gekoppelt ist. Der Komparatorblock 100 umfasst ferner eine Referenzkapazität 30, die über einen Abtastknoten 40 an den Eingangsabschnitt 44 und an den Komparatorschaltungsabschnitt 50 gekoppelt ist. 1 shows a block diagram that schematically illustrates a circuit in one embodiment. The circuit is considered a comparator function circuit block 100 which is also referred to as the 'comparator block' for short. The comparator function circuit block 100 includes an input section 44 which is connected to an input terminal 10 of the comparator block 100 and to a ground connection 11 is coupled. The comparator block 100 includes a comparator circuit section 50 which is at the entrance section 44 and to an output terminal 70 is coupled. The comparator block 100 further comprises a reference capacity 30 that have a sampling node 40 to the entrance section 44 and to the comparator circuit section 50 is coupled.
In einigen Ausführungsformen ist zusätzlich zu der Kopplung der Referenzkapazität 30 über den Abtastknoten 40 an den Komparatorschaltungsabschnitt 50 eine Steuerverbindung 60 bereitgestellt, um den Komparatorschaltungsabschnitt 50 an die Referenzkapazität 30 zu koppeln. In einigen Ausführungsformen ist die Steuerverbindung 60 konfiguriert, ein Ausgangssignal von dem Komparatorschaltungsabschnitt 50 als ein Steuersignal der Referenzkapazität 30, z. B. zur Verwendung bei der Steuerung des kapazitiven Netzwerks in der Referenzkapazität 30, bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen enthält die Steuerverbindung 60 eine Steuereinheit 64, die konfiguriert ist, ein Ausgangssignal, z. B. eine digitale Ausgangssignalspannung VOUT, das von dem Komparatorschaltungsabschnitt 50 empfangen wird, zu verarbeiten und basierend auf dem Ausgangssignal das Steuersignal zu bilden. In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinheit 64 konfiguriert, ein der Steuereinheit 64 über eine externe Steuerverbindung 62 bereitgestelltes externes Steuersignal zu verarbeiten. In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinheit 64 konfiguriert, basierend auf wenigstens einem der Ausgangssignale von der Komparatorschaltung 50 und dem externen Steuersignal die Konfiguration des kapazitiven Netzwerks der Referenzkapazität 30, z. B. die Schaltereinstellungen, zu steuern. In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinheit 64 konfiguriert, den Eingangsabschnitt 44 zu steuern. Die Steuereinheit 64 kann irgendein Verarbeitungsmittel, z. B. ein Mikrocontroller, oder eine programmierbare Logikvorrichtung sein, das insbesondere konfiguriert oder dafür ausgelegt ist, die hier beschriebenen Handlungen auszuführen. Die Steuereinheit 64 kann mit dem Komparatorblock 100 gemeinsam angeordnet sein oder einen Abschnitt des Komparatorblocks 100 bilden. In einigen Ausführungsformen befindet sich die Steuereinheit 64 außerhalb des Komparatorblocks 100.In some embodiments, in addition to the coupling of the reference capacitance 30 over the sampling node 40 to the comparator circuit section 50 a control connection 60 provided to the comparator circuit section 50 to the reference capacity 30 to pair. In some embodiments, the control connection is 60 configured, an output signal from the comparator circuit section 50 as a control signal of the reference capacity 30 , z. For use in controlling the capacitive network in the reference capacitance 30 to provide. In some embodiments, the control connection includes 60 a control unit 64 which is configured to produce an output signal, e.g. B. a digital output signal voltage VOUT from the comparator circuit section 50 is received, processed and based on the output signal to form the control signal. In some embodiments, the control unit is 64 configured, one of the control unit 64 via an external control connection 62 to process provided external control signal. In some embodiments, the control unit is 64 configured based on at least one of the output signals from the comparator circuit 50 and the external control signal, the configuration of the capacitive network of the reference capacitance 30 , z. As the switch settings to control. In some embodiments, the control unit is 64 configured, the input section 44 to control. The control unit 64 For example, any processing means, e.g. A microcontroller, or a programmable logic device that is specifically configured or configured to perform the actions described herein. The control unit 64 can with the comparator block 100 be arranged together or a portion of the comparator block 100 form. In some embodiments, the control unit is located 64 outside the comparator block 100 ,
Ferner ist die Referenzkapazität 30 an einen Referenzspannungsknoten 33 des ersten Pegels und an einen Referenzspannungsknoten 34 des zweiten Pegels gekoppelt. In einigen Ausführungsformen ist die Referenzkapazität 30 an einen oder mehrere (nicht gezeigte) Referenzspannungsknoten weiterer Pegel, wie z. B. einen Referenzspannungsknoten eines dritten Pegels, gekoppelt. Die Referenzkapazität 30 kann als ein kapazitives Netzwerk bereitgestellt sein. Folglich kann die Referenzkapazität 30 mehrere Kapazitäten umfassen. Im Allgemeinen kann die Referenzkapazität 30 hinsichtlich der Größe der Kapazität, die entweder mit dem Referenzspannungsknoten 33 des ersten Pegels oder mit dem Referenzspannungsknoten 34 des zweiten Pegels verbunden ist, konfigurierbar sein. Wie in einem Beispiel im Folgenden beschrieben wird, kann wenigstens eine Kapazität der mehreren Kapazitäten des kapazitiven Netzwerks als eine geschaltete Kapazität bereitgestellt sein, die selektiv steuerbar ist, um das kapazitive Netzwerk zu konfigurieren, wenn die Referenzkapazität 30 als ein kapazitives Netzwerk bereitgestellt ist.Further, the reference capacity 30 to a reference voltage node 33 of the first level and to a reference voltage node 34 coupled to the second level. In some embodiments, the reference capacity is 30 to one or more (not shown) reference voltage node further level, such. B. a reference voltage node of a third level coupled. The reference capacity 30 may be provided as a capacitive network. Consequently, the reference capacity 30 several capacities. In general, the reference capacity 30 in terms of the size of the capacitance, either with the reference voltage node 33 the first level or the reference voltage node 34 connected to the second level, be configurable. As will be described in an example below, at least one of the plurality of capacitances of the capacitive network may be provided as a switched capacitance that is selectively controllable to configure the capacitive network when the reference capacitance 30 is provided as a capacitive network.
Nun werden die Struktur und der Betrieb des Komparatorfunktions-Schaltungsblocks 100 (des Komparatorblocks 100) ausführlicher beschrieben.Now, the structure and operation of the comparator function circuit block will become 100 (the comparator block 100 ) described in more detail.
2 zeigt einen Blockschaltplan, der eine beispielhafte Einzelheit der in 1 gezeigten Schaltung veranschaulicht. Im Allgemeinen kann der Komparatorschaltungsabschnitt 50 eine Komparatorschaltung 55 enthalten, die konfiguriert ist, als ein Differenzkomparator zu arbeiten, der einen ersten Abtastknoten und einen zweiten Abtastknoten aufweist. In einigen Ausführungsformen ist der erste Abtastknoten der Komparatorschaltung 55 außerdem der Abtastknoten des Komparatorschaltungsabschnitts 50, wohingegen der zweite Abtastknoten der Komparatorschaltung 55 als ein Referenzknoten verwendet wird, der innerhalb des Komparatorschaltungsabschnitts 50 gehalten werden kann. Die Komparatorschaltung 55 kann konfiguriert sein, eine Ausgangssignalspannung VOUT zu bilden, die für eine Spannungsdifferenz zwischen dem Abtastknoten und dem Referenzknoten, die positiv oder negativ ist, repräsentativ ist. Folglich ist in der Tat das Ausgangssignal digital, d. h., es repräsentiert eine logische ”0” und eine logische ”1”. 2 FIG. 12 is a block diagram illustrating an exemplary detail of FIG 1 illustrated circuit illustrated. In general, the comparator circuit section 50 a comparator circuit 55 configured to operate as a differential comparator having a first sense node and a second sense node. In some embodiments, the first sense node is the comparator circuit 55 also the sense node of the comparator circuit section 50 whereas the second sampling node of the comparator circuit 55 is used as a reference node within the comparator circuit section 50 can be held. The comparator circuit 55 may be configured to form an output signal voltage VOUT representative of a voltage difference between the sense node and the reference node that is positive or negative. Thus, in fact, the output signal is digital, that is, it represents a logical "0" and a logical "1".
Immer noch bezüglich der in 2 veranschaulichten Ausführungsform, nun ausführlicher, enthält der Komparatorschaltungsabschnitt 50 die Komparatorschaltung 55, die den ersten Abtastknoten 51, den zweiten Abtastknoten 52 und einen Ausgangsknoten 57 aufweist. Der erste Abtastknoten 51 kann auf eine Abtastknotenspannung VSN gesetzt sein. Der zweite Abtastknoten 52 kann auf eine Schwellenspannung VTH gesetzt sein. Die Komparatorschaltung 55 ist konfiguriert, die Abtastknotenspannung VSN an dem ersten Abtastknoten 51 mit der Schwellenspannung VTH an dem zweiten Abtastknoten 52 zu vergleichen und am Ausgangsknoten 57 eine Ausgangssignalspannung VOUT auszugeben, die angibt, dass entweder die Abtastknotenspannung VSN größer als die Schwellenspannung VTH ist oder die Schwellenspannung VTH größer als die Abtastknotenspannung VSN ist. Folglich ist das Ausgangssignal von der Komparatorschaltung 55 digital.Still referring to the in 2 illustrated embodiment, now in more detail, contains the comparator circuit section 50 the comparator circuit 55 that the first sampling node 51 , the second sensing node 52 and an output node 57 having. The first sampling node 51 may be set to a sampling node voltage VSN. The second sampling node 52 can be set to a threshold voltage VTH. The comparator circuit 55 is configured the sense node voltage VSN at the first sense node 51 with the threshold voltage VTH at the second sensing node 52 compare and at the output node 57 output an output signal voltage VOUT indicating that either the sense node voltage VSN is greater than the threshold voltage VTH or the threshold voltage VTH is greater than the sense node voltage VSN. Consequently, the output signal from the comparator circuit 55 digital.
Immer noch bezüglich der in 2 veranschaulichten Ausführungsform kann die Schaltung ferner einen Gleichtaktschalter 54 umfassen, der zwischen den ersten Abtastknoten 51 und den zweiten Abtastknoten 52 der Komparatorschaltung 55 gekoppelt ist. Der erste Abtastknoten 51 und der zweite Abtastknoten 52 können über den Gleichtaktschalter 54 verbunden sein.Still referring to the in 2 illustrated embodiment, the circuit may further comprise a common mode switch 54 include, between the first sampling node 51 and the second sampling node 52 the comparator circuit 55 is coupled. The first sampling node 51 and the second sampling node 52 can via the common mode switch 54 be connected.
Der Ausgangsknoten 57 ist über einen Abzweigknoten 53 an die Steuerverbindung 60 gekoppelt. Basierend auf der Ausgangssignalspannung VOUT kann die Steuerverbindung 60 ein Ausgangssignal von der Komparatorschaltung 55 übertragen. Die Steuerverbindung kann als eine Drahtleitung implementiert sein. Es kann außerdem eine drahtlose Implementierung in Betracht gezogen werden, z. B. um aus dem über die Steuerverbindung zu übertragenden Ausgangssignal das Rauschen zu filtern oder um anderweitig eine Wirkung des Rausches auf das Ausgangssignal zu verringern. Wie oben bezüglich 1 erörtert worden ist, kann die Steuerverbindung 60 die (in 2 nicht gezeigte) Steuereinheit 64 umfassen. In einigen Ausführungsformen ist der zweite Abtastknoten 52 der Komparatorschaltung 55 über den Gleichtaktschalter 54 an einen (nicht gezeigten) Vorspannungs-Ausgangsknoten des Komparators gekoppelt. Es kann wenigstens eine Wirkung sein, dass unter Verwendung einer externen Vorspannung ein Versatz der Komparatorschaltung 55 eingestellt werden kann.The starting node 57 is via a branch node 53 to the control connection 60 coupled. Based on the output signal voltage VOUT, the control connection 60 an output signal from the comparator circuit 55 transfer. The control connection may be implemented as a wireline. In addition, a wireless implementation may be considered, e.g. B. to filter out of the signal to be transmitted via the control connection, the noise or otherwise to reduce an effect of the noise on the output signal. As above regarding 1 has been discussed, the control connection 60 in the 2 not shown) control unit 64 include. In some embodiments, the second sensing node is 52 the comparator circuit 55 via the common mode switch 54 coupled to a bias output node (not shown) of the comparator. It may be at least an effect that, using an external bias, an offset of the comparator circuit 55 can be adjusted.
Im Allgemeinen kann die Schaltung des Komparatorfunktions-Schaltungsblocks 100 einen Eingangsanschluss aufweisen, der konfiguriert ist, auf die Eingangssignalspannung VIN gesetzt zu sein. Zwischen den Eingangsanschluss und den Eingangsknoten kann ein Eingangsschalter gekoppelt sein. In einigen Ausführungsformen umfasst die Schaltung ferner einen Referenzanschluss, der konfiguriert ist, auf eine Referenzeingangsspannung gesetzt zu sein, und einen Referenzschalter, der zwischen einem Referenzanschluss und den Eingangsknoten gekoppelt ist, wobei der Referenzschalter konfiguriert ist, geschlossen zu sein, wenn der Gleichtaktschalter geschlossen ist. In einigen Ausführungsformen ist der Referenzanschluss konfiguriert, auf eine Versorgungsspannung gesetzt zu sein. In einigen Ausführungsformen ist der Referenzanschluss konfiguriert, auf eine Spannung auf Masse VGND gesetzt zu sein.In general, the circuit of the comparator function circuit block 100 an input terminal configured to be set to the input signal voltage VIN. An input switch may be coupled between the input terminal and the input node. In some embodiments, the circuit further includes a reference terminal configured to be set to a reference input voltage and a reference switch coupled between a reference terminal and the input node, the reference switch configured to be closed when the common mode switch is closed , In some embodiments, the reference terminal is configured to be set to a supply voltage. In some embodiments, the reference terminal is configured to be set to a voltage of ground VGND.
3 zeigt einen Blockschaltplan, der eine beispielhafte Einzelheit der Schaltung des in 1 gezeigten Komparatorfunktions-Schaltungsblocks veranschaulicht. Der Eingangsabschnitt 44 der Schaltung in dem Komparatorblock 100 enthält eine Eingangskapazität 45, die einen ersten Leiter aufweist, der über einen Eingangsknoten 43 und einen Eingangsschalter 41 an den Eingangsanschluss 10 gekoppelt ist. Ferner ist der erste Leiter über den Eingangsknoten 43 und einen Masseschalter 42 an den Masseanschluss 11 gekoppelt. Die Eingangskapazität 45 weist einen zweiten Leiter auf, der an den Abtastknoten 40 gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen ist die Schaltung konfiguriert, den Eingangsknoten 43 aufzuweisen, der auf die Eingangssignalspannung VIN gesetzt ist, während der Gleichtaktschalter 54 offen ist. In einigen Ausführungsformen ist der Eingangsschalter 41 konfiguriert, während einer Ladephase des 'Auffrischens' der Ladung in der Eingangskapazität 45 und der Referenzkapazität 30 offen zu sein und während einer Betriebsphase der Schaltung, in der z. B. die Eingangssignalspannung abgetastet werden soll, geschlossen zu sein. In einigen Ausführungsformen ist der Komparatorblock 100 konfiguriert, die Eingangskapazität 45 aufzuweisen, die auf einen Referenzeingangsspannungspegel VGND gesetzt ist, während der Gleichtaktschalter 54 geschlossen ist. Falls der Gleichtaktschalter 54 geschlossen ist, sind folglich der erste Abtastknoten 51 und der zweite Abtastknoten 52 auf die gleiche Spannung gesetzt, d. h., VTH = VSN. Ferner kann der Komparatorblock 100 konfiguriert sein, eine Eingangskapazität 45 aufzuweisen, die auf den Referenzeingangsspannungspegel VGND gesetzt ist, um die Referenzkapazität 30 zu laden. 3 shows a block diagram illustrating an exemplary detail of the circuit of in 1 illustrated comparator function circuit block illustrated. The entrance section 44 the circuit in the comparator block 100 contains an input capacity 45 having a first conductor via an input node 43 and an input switch 41 to the input terminal 10 is coupled. Further, the first conductor is above the input node 43 and a ground switch 42 to the ground connection 11 coupled. The input capacity 45 has a second conductor connected to the sense node 40 is coupled. In some embodiments, the circuit is configured to be the input node 43 which is set to the input signal voltage VIN while the common mode switch 54 is open. In some embodiments, the input switch 41 configured during a charge phase of 'refreshing' the charge in the input capacitance 45 and the reference capacity 30 to be open and during an operating phase of the circuit, in the z. B. the input signal voltage to be sampled to be closed. In some embodiments, the comparator block is 100 configured, the input capacity 45 which is set to a reference input voltage level VGND while the common mode switch 54 closed is. If the common mode switch 54 is closed, are therefore the first sampling node 51 and the second sampling node 52 set to the same voltage, ie, VTH = VSN. Furthermore, the comparator block 100 be configured, an input capacity 45 which is set to the reference input voltage level VGND, by the reference capacitance 30 to load.
In einigen Ausführungsformen ist im Allgemeinen die wenigstens eine geschaltete Kapazität über einen Schalter des ersten Pegels an einen Referenzknoten des ersten Pegels gekoppelt, während sie über einen Schalter des zweiten Pegels an einen Referenzknoten des zweiten Pegels gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen können der Schalter des ersten Pegels und/oder der Schalter des zweiten Pegels selektiv gesteuert sein, um die Referenzkapazität zu konfigurieren. In einigen Ausführungsformen sind der Schalter des ersten Pegels und der Schalter des zweiten Pegels konfiguriert, so dass sie nicht gleichzeitig geschlossen oder gleichzeitig offen sind. Dennoch sollte erkannt werden, dass in einigen Implementierungen während eines Prozess des Schaltens, d. h., während eines Prozesses des Änderns der Einstellung des Schalters von offen zu geschlossen oder von geschlossen zu offen, ein vorübergehender offener Zustand auftreten kann, in dem sowohl der Schalter des ersten Pegels als auch der Schalter des zweiten Pegels offen sind; gleichermaßen kann in einigen Implementierungen ein vorübergehender geschlossener Zustand auftreten, in dem sowohl der Schalter des ersten Pegels als auch der Schalter des zweiten Pegels geschlossen sind. In einigen Ausführungsformen sind der Schalter des ersten Pegels und der Schalter des zweiten Pegels integriert, um einen Kippschalter zu bilden, der konfiguriert ist, eine Verbindung zwischen der geschalteten Kapazität und entweder dem Referenzknoten des ersten Pegels oder dem Referenzknoten des zweiten Pegels herzustellen.In some embodiments, generally, the at least one switched capacitance is coupled to a first level reference node via a first level switch It is coupled via a switch of the second level to a reference node of the second level. In some embodiments, the first level switch and / or the second level switch may be selectively controlled to configure the reference capacitance. In some embodiments, the first level switch and the second level switch are configured so that they are not simultaneously closed or simultaneously open. However, it should be appreciated that in some implementations during a process of switching, that is, during a process of changing the setting of the switch from open to closed or from closed to open, a transient open state may occur in which both the switch of the first Level as well as the switch of the second level are open; Similarly, in some implementations, a transient closed state may occur in which both the first level switch and the second level switch are closed. In some embodiments, the first level switch and the second level switch are integrated to form a toggle switch configured to make a connection between the switched capacitance and either the first level reference node or the second level reference node.
4 zeigt einen Blockschaltplan, der eine weitere beispielhafte Einzelheit der Schaltung in dem in 1 gezeigten Komparatorfunktions-Schaltungsblock veranschaulicht. Das kapazitive Netzwerk der Referenzkapazität 30 enthält eine erste geschaltete Kapazität 31 und eine zweite geschaltete Kapazität 32. Während in der in 4 veranschaulichten Ausführungsform das kapazitive Netzwerk zwei geschaltete Kapazitäten enthält, kann irgendeine andere Anzahl von geschalteten Kapazitäten nach Bedarf implementiert sein. In dem in 4 veranschaulichten Beispiel sind ein Kapazitätswert der ersten geschalteten Kapazität 31 und ein Kapazitätswert der zweiten geschalteten Kapazität 32 gleich. In einer anderen Implementierung ist jedoch der Kapazitätswert der ersten geschalteten Kapazität 31 zweimal so groß wie der Kapazitätswert der zweiten geschalteten Kapazität 32. Wenn das kapazitive Netzwerk mehrere geschaltete Kapazitäten enthält, können diese im Allgemeinen in einem Thermometerstil hergestellt sein, d. h., jede weist den gleichen Kapazitätswert auf, oder sie können in einem binären Stil dimensioniert sein, d. h., mit Kapazitätswerten, die ein vorgegebener minimaler Kapazitätswert mal eine Potenz von zwei sind, wobei die Kapazitätswerte von keinen zwei der geschalteten Kapazitäten kein Kapazitätswert und die gleichen sind. Ein erster Leiter der ersten geschalteten Kapazität 31 und ein erster Leiter der zweiten geschalteten Kapazität 32 sind an den Abtastknoten 40 gekoppelt. Ein zweiter Leiter der ersten geschalteten Kapazität 31 ist über einen Schalter 35 des ersten Pegels an einen Referenzspannungsknoten 33 des ersten Pegels gekoppelt. Ferner ist ein zweiter Leiter der ersten geschalteten Kapazität 31 über einen Schalter 36 des zweiten Pegels an den Referenzspannungsknoten 34 des zweiten Pegels gekoppelt. Der zweite Leiter der zweiten geschalteten Kapazität 32 ist über einen Schalter 37 des ersten Pegels an den Referenzspannungsknoten 33 des ersten Pegels gekoppelt. Ferner ist der zweite Leiter der zweiten geschalteten Kapazität 32 über einen Schalter 38 des zweiten Pegels an den Referenzspannungsknoten 34 des zweiten Pegels gekoppelt. Die Schalter 35, 37 des ersten Pegels und die Schalter 36, 38 des zweiten Pegels sind an die Steuerverbindung 60 gekoppelt und konfiguriert, gemäß dem über die Steuerverbindung 60 bereitgestellten Steuersignal einzeln zu schalten. In einigen Implementierungen ist ein Paar aus dem Schalter 35 des ersten Pegels und dem Schalter 36 des zweiten Pegels im Fall der ersten geschalteten Kapazität 31 (aus dem Schalter 37 des ersten Pegels und dem Schalter 38 des zweiten Pegels im Fall der zweiten geschalteten Kapazität 32) so konfiguriert, dass der Schalter des ersten Pegels und der Schalter des zweiten Pegels nicht gleichzeitig geschlossen sein können. In einigen Ausführungsformen ist der Referenzspannungsknoten 33 des ersten Pegels auf eine Referenzspannung eines ersten Pegels, z. B. eine vorgegebene und/oder konstante positive Referenzspannung VRP, gesetzt, während der Referenzspannungsknoten 34 des zweiten Pegels auf eine Referenzspannung eines zweiten Pegels, z. B. eine vorgegebene und/oder konstante negative Referenzspannung VRN, gesetzt ist. In einigen Implementierungen kann die Spannungsdifferenz zwischen der Referenzspannung eines ersten Pegels und der Referenzspannung eines zweiten Pegels auf einer Halbleiter-Bandlücke basieren. 4 shows a block diagram illustrating a further exemplary detail of the circuit in the in 1 illustrated comparator function circuit block illustrated. The capacitive network of reference capacitance 30 contains a first switched capacity 31 and a second switched capacity 32 , While in the in 4 In the illustrated embodiment, when the capacitive network includes two switched capacitors, any other number of switched capacitors may be implemented as needed. In the in 4 illustrated example, a capacitance value of the first switched capacitance 31 and a capacitance value of the second switched capacitance 32 equal. However, in another implementation, the capacitance value is the first switched capacitance 31 twice the capacity value of the second switched capacity 32 , If the capacitive network contains multiple switched capacitances, they may generally be made in a thermometer style, ie each has the same capacitance value, or they may be dimensioned in a binary style, ie with capacitance values that are a predetermined minimum capacitance value Power of two, wherein the capacitance values of no two of the switched capacitances are not a capacitance value and the same. A first conductor of the first switched capacity 31 and a first conductor of the second switched capacitance 32 are at the sampling nodes 40 coupled. A second conductor of the first switched capacity 31 is over a switch 35 the first level to a reference voltage node 33 coupled to the first level. Further, a second conductor of the first switched capacitance 31 via a switch 36 of the second level at the reference voltage node 34 coupled to the second level. The second conductor of the second switched capacity 32 is over a switch 37 the first level at the reference voltage node 33 coupled to the first level. Further, the second conductor is the second switched capacitance 32 via a switch 38 of the second level at the reference voltage node 34 coupled to the second level. The switches 35 . 37 of the first level and the switches 36 . 38 of the second level are to the control link 60 coupled and configured according to the via the control connection 60 individually provided control signal. In some implementations, a pair is off the switch 35 the first level and the switch 36 the second level in the case of the first switched capacity 31 (off the switch 37 the first level and the switch 38 of the second level in the case of the second switched capacity 32 ) so that the first level switch and the second level switch can not be closed simultaneously. In some embodiments, the reference voltage node is 33 the first level to a reference voltage of a first level, z. As a predetermined and / or constant positive reference voltage VRP, set during the reference voltage node 34 of the second level to a reference voltage of a second level, e.g. B. a predetermined and / or constant negative reference voltage VRN is set. In some implementations, the voltage difference between the first level reference voltage and the second level reference voltage may be based on a semiconductor bandgap.
In einigen Ausführungsformen ist die (in 4 nicht gezeigte) Steuereinheit 64 konfiguriert, die Referenzkapazität 30 zu steuern. Insbesondere ist in einigen Implementierungen die Steuereinheit 64 konfiguriert, die wenigstens eine geschaltete Kapazität 31, 32 zu steuern. Die Steuereinheit 64 kann konfiguriert sein, ein von dem (in 4 nicht gezeigten) Komparatorschaltungsabschnitt 50 empfangenes Signal zu verarbeiten, um basierend auf dem Signal die Referenzkapazität 30 zu konfigurieren. Die Steuereinheit 64 kann z. B. als eine Logikschaltung bereitgestellt sein. In einigen Implementierungen ist die Logikschaltung konfiguriert, das von dem Komparatorschaltungsabschnitt 50 empfangene Signal als ein digitales Signal zu verarbeiten. In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinheit 64 konfiguriert, die Steuerung der wenigstens einen geschalteten Kapazität 31, 32 auf dem Komparatorausgangssignal zu basieren, das gebildet wird, während der Eingangsknoten 43 auf den Referenzeingangsspannungspegel VGND gesetzt ist. In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinheit 64 konfiguriert, die geschaltete Kapazität 31, 32 zu steuern, um an dem Abtastknoten 51 eine Komparatorversatzspannung zu kompensieren. In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinheit der geschalteten Kapazität konfiguriert, die geschaltete Kapazität 31, 32 so zu steuern, um eine effektive Schwellenspannung auf einen vorgegebenen Wert zu setzen. Die Steuereinheit 64 kann z. B. konfiguriert sein, mehrere digitale Schaltsignale auszugeben, wobei jedes digitale Schaltsignal eine geschaltete Kapazität der mehreren geschalteten Kapazitäten 31, 32 steuert. In einer derartigen Implementierung kann die Steuerverbindung 60 mehrere Steuerleitungen enthalten, jede, um mit einem anderen der Schalter 35, 37 des ersten Pegels und der Schalter 36, 38 des zweiten Pegels verbunden zu sein. In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinheit der geschalteten Kapazität konfiguriert, den Gleichtaktschalter 54 zu steuern, damit der gemeinsame Schalter 54 geschlossen ist, während der Schalter 35, 37 des ersten Pegels geschlossen ist. Es kann wenigstens eine Wirkung sein, dass die Referenzkapazität 30 z. B. während einer Ladephase, die bereitgestellt wird, um die Referenzkapazität wieder auf die Referenzspannung VRP des ersten Pegels zu laden, geladen werden kann. In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinheit konfiguriert, die Referenzkapazität 30 wiederholt zu laden. In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinheit konfiguriert, die Referenzkapazität 30 periodisch zu laden. Eine Dauer eines Zeitraums kann konstant und vorgegeben sein. In einigen Implementierungen kann die Dauer der Steuerung durch die Steuereinheit 64 unterworfen sein.In some embodiments, the (in 4 not shown) control unit 64 configured, the reference capacity 30 to control. In particular, in some implementations, the controller is 64 configured to have at least one switched capacity 31 . 32 to control. The control unit 64 can be configured one of the (in 4 not shown) comparator circuit section 50 receive signal received, based on the signal, the reference capacitance 30 to configure. The control unit 64 can z. B. be provided as a logic circuit. In some implementations, the logic circuit configured by the comparator circuit section is configured 50 receive received signal as a digital signal. In some embodiments is the control unit 64 configured to control the at least one switched capacitance 31 . 32 based on the comparator output signal formed while the input node 43 is set to the reference input voltage level VGND. In some embodiments, the control unit is 64 configured, the switched capacity 31 . 32 to control at the sampling node 51 to compensate for a comparator offset voltage. In some embodiments, the switched capacitor controller is configured, the switched capacitor 31 . 32 so as to set an effective threshold voltage to a predetermined value. The control unit 64 can z. B. configured to output a plurality of digital switching signals, wherein each digital switching signal is a switched capacity of the plurality of switched capacitors 31 . 32 controls. In such an implementation, the control connection 60 contain several control lines, each with a different switch 35 . 37 the first level and the switch 36 . 38 connected to the second level. In some embodiments, the switched capacitor controller is configured to be the common mode switch 54 to steer, thus the common switch 54 is closed while the switch 35 . 37 the first level is closed. It can be at least an effect that the reference capacity 30 z. B. during a charging phase, which is provided to load the reference capacitance again to the reference voltage VRP of the first level, can be loaded. In some embodiments, the control unit is configured to reference the capacity 30 to load repeatedly. In some embodiments, the control unit is configured to reference the capacity 30 to load periodically. A duration of a period can be constant and predetermined. In some implementations, the duration of control by the control unit 64 be subject.
Nun wird in Betrieb des Komparatorfunktions-Schaltungsblocks 100 der Eingangsanschluss 10 auf eine Eingangssignalspannung VIN gesetzt. Entsprechend wird die Eingangssignalspannung VIN dem Eingangsabschnitt 44 zugeführt. Ferner kann der Eingangsabschnitt 44 unter Verwendung des Masseanschlusses 11 eine Spannung auf Masse VGND abgreifen. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner während der Ladephase das Laden der Eingangskapazität 45 auf einen Referenzeingangsspannungspegel VGND. Es sollte erkannt werden, dass die Spannung auf Masse VGND irgendeine Referenzspannung sein kann, die für den Zweck einer gegebenen Implementierung als Masse definiert ist. Der Eingangsabschnitt 44 trägt zu einer Abtastknotenspannung VSN an dem Abtastknoten 40 bei, die außerdem an den Komparatorschaltungsabschnitt 50 angelegt ist. Der Komparatorschaltungsabschnitt 50 stellt dem Ausgangsanschluss 70 des Komparatorfunktions-Schaltungsblocks 100 eine Ausgangssignalspannung VOUT bereit. Ferner setzt der Komparatorschaltungsabschnitt 50 die Steuerverbindung 60 auf ein Steuersignal. Das Steuersignal ist an die Referenzkapazität 30 angelegt. Die Referenzkapazität 30 greift die positive Referenzspannung VRP an dem Referenzspannungsknoten 33 des ersten Pegels und die negative Referenzspannung VRN an dem Referenzspannungsknoten 34 des zweiten Pegels ab. Ferner trägt das kapazitive Netzwerk der Referenzkapazität 30 zu der Abtastknotenspannung VSN am Abtastknoten 40 bei. Es können wenigstens zwei Modi, Zustände oder Phasen des Betriebs in Übereinstimmung damit unterschieden werden, wie die Schalter in dem Komparatorblock 100 gesetzt sind. Im Folgenden werden eine Ladephase und eine Betriebsphase ausführlicher erörtert. Zusätzlich kann in wenigstens einigen Implementierungen eine Eichphase und/oder ein oder mehrere Typen von Übergangsphasen unterschieden werden.Now in operation of the comparator function circuit block 100 the input terminal 10 set to an input signal voltage VIN. Accordingly, the input signal voltage VIN becomes the input section 44 fed. Furthermore, the input section 44 using the ground connection 11 pick up a voltage on ground VGND. In some embodiments, the method further includes charging the input capacitance during the charging phase 45 to a reference input voltage level VGND. It should be appreciated that the voltage on ground VGND may be any reference voltage defined as ground for the purpose of a given implementation. The entrance section 44 contributes to a sense node voltage VSN at the sense node 40 in addition to the comparator circuit section 50 is created. The comparator circuit section 50 represents the output terminal 70 of the comparator function circuit block 100 an output signal voltage VOUT ready. Further, the comparator circuit section sets 50 the control connection 60 on a control signal. The control signal is to the reference capacity 30 created. The reference capacity 30 picks up the positive reference voltage VRP at the reference voltage node 33 of the first level and the negative reference voltage VRN at the reference voltage node 34 of the second level. Furthermore, the capacitive network carries the reference capacitance 30 to the sense node voltage VSN at the sense node 40 at. At least two modes, states or phases of operation may be distinguished according to how the switches in the comparator block 100 are set. In the following, a charging phase and an operating phase will be discussed in more detail. In addition, in at least some implementations, a calibration phase and / or one or more types of transient phases may be distinguished.
Zuerst wird der Komparatorfunktions-Schaltungsblock 100 initialisiert. Zu diesem Zweck wird in die Ladephase eingetreten. Während der Ladephase ist im Eingangsabschnitt 44 der Masseschalter 42 geschlossen, während der Eingangsschalter 41 offen ist. Dies wird im Folgenden weiter erörtert, wenn ein Auffrischen der Ladungen in den Kapazitäten 31, 32, 45 der Schaltung beschrieben wird. In dem Komparatorschaltungsabschnitt 50 ist der Gleichtaktschalter 54 geschlossen. Folglich ist die Schwellenspannung VTH sowohl an den ersten Abtastknoten 51 als auch an den zweiten Abtastknoten 52 gesetzt. In dem kapazitiven Netzwerk der Referenzkapazität 30 können die erste geschaltete Kapazität 31 und die zweite geschaltete Kapazität 32 durch ein Steuersignal gesteuert sein. Das Steuersignal kann auf einer Ausgangssignalspannung VOUT der Komparatorschaltung 55 basieren und über die Signalverbindung 60 bereitgestellt werden. Die Steuerung der ersten geschalteten Kapazität 31 kann unter Verwendung des Schalters 35 des ersten Pegels und des Schalters 36 des zweiten Pegels ausgeführt werden. Die Steuerung der zweiten geschalteten Kapazität 32 kann unter Verwendung des Schalters 37 des ersten Pegels und des Schalters 38 des zweiten Pegels ausgeführt werden. In einigen Implementierungen wird die Steuerung so ausgeführt, dass die Ladung in der ersten geschalteten Kapazität 31 und in der zweiten geschalteten Kapazität 32 zu der Abtastknotenspannung VSN beiträgt, um bei Bedarf die effektive Schwellenspannung des Komparatorblocks 100 bereitzustellen. Folglich kann der Komparatorblock 100 auf eine effektive Soll-Schwellenspannung gesetzt werden. In einigen Implementierungen kann die Initialisierungsphase ausgeführt werden, wann immer eine Einstellung der effektiven Schwellenspannung erwünscht ist.First, the comparator function circuit block 100 initialized. For this purpose, the loading phase is entered. During the loading phase is in the entry section 44 the ground switch 42 closed while the input switch 41 is open. This will be further discussed below if a refresh of the charges in the capacities 31 . 32 . 45 the circuit is described. In the comparator circuit section 50 is the common mode switch 54 closed. Consequently, the threshold voltage VTH is at both the first sense node 51 as well as at the second sampling node 52 set. In the capacitive network of reference capacitance 30 can be the first switched capacity 31 and the second switched capacity 32 be controlled by a control signal. The control signal may be at an output signal voltage VOUT of the comparator circuit 55 based and over the signal connection 60 to be provided. The control of the first switched capacity 31 can using the switch 35 the first level and the switch 36 of the second level. The control of the second switched capacity 32 can using the switch 37 the first level and the switch 38 of the second level. In some implementations, control is performed such that the charge in the first switched capacitance 31 and in the second switched capacity 32 to the sense node voltage VSN to, if necessary, the effective threshold voltage of the comparator block 100 provide. Consequently, the comparator block 100 be set to an effective setpoint threshold voltage. In some implementations, the initialization phase may be performed whenever an adjustment of the effective threshold voltage is desired.
In einigen Implementierungen wird die Initialisierung erweitert, um eine weitere Eichung des Komparatorschaltungsabschnitts 50 auszuführen, um z. B. einem Komparatorversatz Rechnung zu tragen, der eingeführt wird, wenn der Gleichtaktschalter 54 während der Ladephase aus der geschlossenen Einstellung geöffnet wird.In some implementations, the initialization is extended to provide another calibration of the comparator circuit section 50 execute, for. B. a comparator offset, which is introduced when the common mode switch 54 during the loading phase is opened from the closed setting.
Als Nächstes wird in die Betriebsphase eingetreten. Während der Betriebsphase ist in dem Eingangsabschnitt 44 der Eingangsschalter 41 geschlossen, während der Masseschalter 42 offen ist. Die Eingangskapazität 45 wird gemäß einer Differenz von der Abtastknotenspannung VSN bis zu der Eingangssignalspannung VIN geladen. Folglich teilt die Eingangskapazität 45 tatsächlich die Spannung VIN, um einen Spannungsbeitrag VIN' = a·VIN an dem gemeinsamen Knoten 40 bereitzustellen, wobei a irgendein Faktor ist, der kleiner als 1 sein kann. In dem Komparatorabschnitt ist der Gleichtaktschalter 54 offen. Folglich ist die Komparatorschaltung 55 betriebsfähig, die Abtastknotenspannung VSN, die an den ersten Komparatorabtastknoten 51 angelegt ist, mit der Schwellenspannung VTH, die an den zweiten Komparatorabtastknoten 52 angelegt ist, zu vergleichen. Weil der erste Komparatorabtastknoten 51 und der zweite Komparatorabtastknoten 52 Elemente mit hohem Widerstand bilden, beeinflussen der erste Komparatorabtastknoten 51 und der zweite Komparatorabtastknoten 52 kaum die Abtastknotenspannung VSN. Weil jedoch in dem kapazitiven Netzwerk der Referenzkapazität 30 die erste geschaltete Kapazität 31 und die zweite geschaltete Kapazität 32 einzeln auf eine der Referenzspannung VRP des ersten Pegels und der Referenzspannung VRN des zweiten Pegels geschaltet sind, wie oben bezüglich der Initialisierung beschrieben worden ist, kann die Ladung der ersten geschalteten Kapazität 31 und der zweiten geschalteten Kapazität 32 zu der Abtastknotenspannung VSN beitragen. Es kann eine Wirkung sein, dass, während die Abtastknotenspannung VSN der Eingangssignalspannung VIN folgt, die Abtastknotenspannung VSN eventuell um eine konstante Spannung VCN bezüglich der Eingangssignalspannung VIN verschoben ist, so dass VSN = a·VIN + VCN gilt. Folglich wird eine Differenz deltaVIN in der Eingangssignalspannung in einer Differenz deltaVSN in der Abtastknotenspannung deltaVSN = a·deltaVIN widergespiegelt, wobei die konstante Spannung VCN eine konstante Verschiebung der effektiven Schwellenspannung bezüglich der Schwellenspannung VTH verursacht. Während die konstante Spannung VCN in dem Sinn konstant ist, dass sie nicht von der Eingangssignalspannung VIN abhängig ist, kann sie dennoch durch das Schalten der ersten geschalteten Kapazität 31 und durch das Schalten der zweiten geschalteten Kapazität 32 entweder auf die Referenzspannung VRP des ersten Pegels oder auf die Referenzspannung VRN des zweiten Pegels variiert werden, wie oben bezüglich der Initialisierungsphase erklärt worden ist, um eine Ladung des kapazitiven Netzwerks als eine Summe der Ladung in der ersten geschalteten Kapazität 31 und in der zweiten geschalteten Kapazität 32 gemeinsam zu speichern. Es gibt so lange keine Verschiebung der Abtastknotenspannung VSN, wie die Spannung über der Eingangskapazität konstant ist. Falls sich die Eingangssignalspannung VIN ändert, kann sich die Komparator-Ausgangssignalspannung ändern, wobei die Steuereinheit 64 dem kapazitiven Netzwerk der Referenzkapazität 30 ein Steuersignal bereitstellen kann, um einen oder mehrere der Schalter des ersten Pegels und der Schalter des zweiten Pegels zu schalten. Folglich kann die Ladung zwischen den geschalteten Kapazitäten 31, 32 umverteilt werden und kann die Eingangskapazität 45 geändert werden. Deshalb wird die konstante Spannung VCN geändert. Aufgrund des erneuten Ausgleichs der Ladungen in der Eingangskapazität 45 und in dem kapazitiven Netzwerk der Referenzkapazität 30 wird eine neue effektive Schwellenspannung des Komparatorfunktions-Schaltungsblocks 100 erhalten. Selbst wenn die Eingangssignalspannung VIN konstant ist, kann folglich das Schalten einer oder mehrerer der geschalteten Kapazitäten 31, 32 das Ausgangssignal am Ausgangsknoten des Komparators 55 ändern. Next, the operational phase is entered. During the operating phase is in the input section 44 the input switch 41 closed while the ground switch 42 is open. The input capacity 45 is charged in accordance with a difference from the sense node voltage VSN to the input signal voltage VIN. Consequently, the input capacity is sharing 45 in fact, the voltage VIN, to a voltage contribution VIN '= a · VIN at the common node 40 where a is any factor that can be less than one. In the comparator section is the common mode switch 54 open. Consequently, the comparator circuit 55 operable, the sense node voltage VSN connected to the first comparator sample node 51 is applied, with the threshold voltage VTH being applied to the second comparator sample node 52 is created, compare. Because the first comparator sample node 51 and the second comparator sampling node 52 Forming elements with high resistance affect the first comparator sampling node 51 and the second comparator sampling node 52 hardly the sampling node voltage VSN. However, because in the capacitive network the reference capacitance 30 the first switched capacity 31 and the second switched capacity 32 are individually connected to one of the reference level VRP of the first level and the reference level VRN of the second level, as described above with respect to the initialization, the charge of the first switched capacitance 31 and the second switched capacity 32 contribute to the sampling node voltage VSN. There may be an effect that, while the sense node voltage VSN is following the input signal voltage VIN, the sense node voltage VSN may be shifted by a constant voltage VCN with respect to the input signal voltage VIN, so that VSN = a * VIN + VCN. Consequently, a difference deltaVIN in the input signal voltage is reflected in a difference deltaVSN in the sense node voltage deltaVSN = a · deltaVIN, where the constant voltage VCN causes a constant shift of the effective threshold voltage with respect to the threshold voltage VTH. While the constant voltage VCN is constant in the sense that it does not depend on the input signal voltage VIN, it can nevertheless by switching the first switched capacitance 31 and by switching the second switched capacitance 32 are varied to either the first level reference voltage VRP or the second level reference voltage VRN, as explained above with respect to the initialization phase, to charge the capacitive network as a sum of the charge in the first switched capacitance 31 and in the second switched capacity 32 save together. There is no shift in sense node voltage VSN as long as the voltage across the input capacitance is constant. If the input signal voltage VIN changes, the comparator output signal voltage may change, the control unit 64 the capacitive network of reference capacitance 30 may provide a control signal to switch one or more of the first level switches and the second level switches. Consequently, the charge between the switched capacities 31 . 32 can be redistributed and the input capacity 45 be changed. Therefore, the constant voltage VCN is changed. Due to the rebalancing of the charges in the input capacitance 45 and in the capacitive network of reference capacitance 30 becomes a new effective threshold voltage of the comparator function circuit block 100 receive. Consequently, even if the input signal voltage VIN is constant, the switching of one or more of the switched capacitances 31 . 32 the output signal at the output node of the comparator 55 to change.
Während der nächsten Ladephase wird in dem Komparatorabschnitt der Gleichtaktschalter 54 abermals geschlossen, wobei die Komparatorschaltung 55 betriebsfähig ist, um die Abtastknotenspannung VSN, die an den ersten Komparatorabtastknoten 51 angelegt ist, mit der Schwellenspannung VTH, die an den zweiten Komparatorabtastknoten 52 angelegt ist, zu vergleichen. In einigen Implementierungen kann z. B. unter Verwendung der Kopplung des zweiten Komparatorabtastknotens 52 an den (nicht gezeigten) Vorspannungs-Ausgangsknoten des Komparators die Schwellenspannung VTH auf einen Vorspannungspunkt des Komparators 55 eingestellt werden. In dem Eingangsabschnitt 44 ist jedoch der Eingangsschalter 41 offen. Deshalb basiert die Abtastknotenspannung VSN nicht länger auf der Eingangssignalspannung VIN. Unterdessen ist der Masseschalter 42 geschlossen, wobei die Eingangskapazität 45 gemäß einer Differenz von der Abtastknotenspannung VSN bis zu der Spannung auf Masse VGND geladen wird, wodurch eine Ladung der Eingangskapazität in der Tat aufgefrischt wird. Entsprechend kann die Ladephase außerdem als eine Auffrischungsphase bezeichnet werden. Wie oben beschrieben worden ist, wird die Ladephase z. B. während der Initialisierung ausgeführt, wenn die Eingangskapazität 45 und/oder die Referenzkapazität 30 für die Verwendung während der Betriebsphase geladen werden, bei der die Komparatorschaltung 55 die Eingangssignalspannung VIN verarbeitet, um die Abtastknotenspannung VSN für den Vergleich mit der Schwellenspannung VTH bereitzustellen. Ferner bewirkt die Ladephase ein Auffrischen, wenn die Eingangskapazität 45 und/oder die Referenzkapazität 30 wieder geladen werden, um die Ladung zu ersetzen, die z. B. während einer vorhergehenden Betriebsphase aus der jeweiligen Kapazität entwichen ist. In einem Fall, in dem die Referenzkapazität 30 als die mehreren Kapazitäten bereitgestellt ist, kann im Gegensatz während der Betriebsphase die Ladung von einer Kapazität zu einer weiteren der mehreren Kapazitäten umverteilt werden.During the next charging phase, the common mode switch becomes in the comparator section 54 closed again, the comparator circuit 55 is operable to supply the sense node voltage VSN to the first comparator sample node 51 is applied, with the threshold voltage VTH being applied to the second comparator sample node 52 is created, compare. For example, in some implementations, Using the coupling of the second comparator sample node 52 at the (not shown) bias output node of the comparator, the threshold voltage VTH to a bias point of the comparator 55 be set. In the entrance section 44 is however the input switch 41 open. Therefore, the sense node voltage VSN is no longer based on the input signal voltage VIN. Meanwhile, the ground switch 42 closed, with the input capacity 45 is charged to ground VGND according to a difference from the sense node voltage VSN, thereby actually refreshing a charge of the input capacitance. Accordingly, the charging phase may also be referred to as a refresh phase. As described above, the charging phase is z. B. executed during initialization when the input capacitance 45 and / or the reference capacity 30 be charged for use during the operating phase, when the comparator circuit 55 the input signal voltage VIN is processed to provide the sense node voltage VSN for comparison with the threshold voltage VTH. Furthermore, the charging phase causes a refresh when the input capacitance 45 and / or the reference capacity 30 be reloaded to replace the charge, the z. B. has escaped from the respective capacity during a previous phase of operation. In a case where the reference capacity 30 as the multiple capacitances are provided, in contrast to the charge during the operating phase be redistributed from one capacity to another of the multiple capacities.
Ein beispielhaftes Verfahren zum Verarbeiten der Eingangssignalspannung VIN, um die Abtastknotenspannung VSN für den Vergleich mit der Schwellenspannung VTH bereitzustellen, umfasst das Konfigurieren der an die Eingangskapazität 45 gekoppelten Referenzkapazität 30; während der Ladephase das Laden der Referenzkapazität 30 auf die Referenzspannung VRP des ersten Pegels, um an dem Abtastknoten 40 zwischen der Referenzkapazität 30 und der Eingangskapazität 45 die Abtastknotenspannung VSN zu erhalten; während der Betriebsphase das Setzen der Eingangskapazität 45 auf die Eingangssignalspannung VIN, um an dem Abtastknoten 40 die Abtastknotenspannung VSN zu erhalten; und das Bilden einer Ausgangssignalspannung VOUT, die digital ist und eine Differenz zwischen der Schwellenspannung VTH und der Abtastknotenspannung VSN, die positiv oder negativ ist, repräsentiert. Ein weiteres beispielhaftes Verfahren zum Verarbeiten der Eingangssignalspannung VIN, um die Abtastknotenspannung VSN mit der Schwellenspannung VTH zu vergleichen, umfasst das Speichern von Ladung in der Referenzkapazität 30; das Setzen der Eingangssignalspannung VIN an die Eingangskapazität 45, wobei die Referenzkapazität 30 und die Eingangskapazität 45 den Abtastknoten 40 als einen gemeinsamen Knoten gemeinsam benutzen; und das Setzen des ersten Abtastknotens 51 der Komparatorschaltung 55 auf die Abtastknotenspannung VSN an dem Abtastknoten 40, wobei die Ladung der Referenzkapazität 30 auf dem Ausgangssignal VOUT der Komparatorschaltung 55 basiert. In einigen Ausführungsformen basiert das Konfigurieren der Referenzkapazität 30 auf dem Ausgangssignal VOUT der Komparatorschaltung 55. Es kann wenigstens eine Wirkung sein, dass in Abhängigkeit von einer Konfiguration der Referenzkapazität 30 eine Ladungsmenge in der Referenzkapazität 30 gesteuert werden kann.An exemplary method of processing the input signal voltage VIN to provide the sense node voltage VSN for comparison with the threshold voltage VTH includes configuring the input capacitance 45 coupled reference capacity 30 ; during the loading phase loading the reference capacity 30 to the reference voltage VRP of the first level to the sampling node 40 between the reference capacity 30 and the input capacity 45 to obtain the sampling node voltage VSN; during the operating phase setting the input capacitance 45 to the input signal voltage VIN to the sampling node 40 to obtain the sampling node voltage VSN; and forming an output signal voltage VOUT that is digital and represents a difference between the threshold voltage VTH and the sense node voltage VSN that is positive or negative. Another exemplary method of processing the input signal voltage VIN to compare the sense node voltage VSN to the threshold voltage VTH includes storing charge in the reference capacitance 30 ; setting the input signal voltage VIN to the input capacitance 45 , where the reference capacity 30 and the input capacity 45 the sampling node 40 as sharing a common node; and setting the first sampling node 51 the comparator circuit 55 to the sense node voltage VSN at the sense node 40 , where the charge is the reference capacity 30 on the output signal VOUT of the comparator circuit 55 based. In some embodiments, configuring the reference capacity is based 30 on the output signal VOUT of the comparator circuit 55 , It may be at least an effect that depends on a configuration of the reference capacity 30 a charge amount in the reference capacity 30 can be controlled.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren im Allgemeinen einen ersten Betriebsmodus, in dem der Komparator einen Vergleich ausführt, und einen zweiten Betriebsmodus, in dem der Komparator ein Rücksetzen ausführt. In einigen Implementierungen umfasst das Verfahren während der Ladephase das Konfigurieren der Referenzkapazität 30, um an dem ersten Abtastknoten 51 der Komparatorschaltung 55 die Komparatorversatzspannung zu kompensieren. In einigen Ausführungsformen, in denen die Referenzkapazität als die mehreren geschalteten Kapazitäten 31, 32 bereitgestellt ist, enthält das Konfigurieren der Referenzkapazität 30 das selektive Schalten der geschalteten Kapazitäten 31, 32. Die geschalteten Kapazitäten 31, 32 können, wenn sie geladen werden, einen von wenigstens einem ersten Referenzspannungspegel VRP und einem zweiten Referenzspannungspegel VRN verwenden. Folglich umfasst in einigen Ausführungsformen das Verfahren ferner das selektive Setzen der Referenzkapazität 30 auf die Referenzspannung VRN des zweiten Pegels, wobei sich die Referenzspannung VRN des zweiten Pegels unter der Referenzspannung VRP des ersten Pegels befindet und sich die Eingangssignalspannung VIN über dem Referenzeingangsspannungspegel VGND befindet oder wobei sich die Referenzspannung des zweiten Pegels über der Referenzspannung des ersten Pegels befindet und sich die Eingangssignalspannung unter der Referenzeingangsspannung befindet. In einigen Implementierungen wird das Konfigurieren der Referenzkapazität ausgeführt, wenn der Komparator den Vergleich ausführt. Das Verfahren kann ferner nach dem Speichern der Ladung in der Referenzkapazität 30 das Umverteilen der Ladungen in der Referenzkapazität 30 und in der Eingangskapazität 45 umfassen.In some embodiments, the method generally includes a first mode of operation in which the comparator performs a comparison and a second mode of operation in which the comparator performs a reset. In some implementations, during the loading phase, the method includes configuring the reference capacity 30 to be at the first sampling node 51 the comparator circuit 55 to compensate for the comparator offset voltage. In some embodiments, where the reference capacitance is considered the multiple switched capacitances 31 . 32 includes configuring the reference capacity 30 the selective switching of switched capacities 31 . 32 , The switched capacities 31 . 32 When loaded, they may use one of at least a first reference voltage level VRP and a second reference voltage level VRN. Thus, in some embodiments, the method further comprises selectively setting the reference capacitance 30 to the second level reference voltage VRN, wherein the second level reference voltage VRN is below the first level reference voltage VRP and the input signal voltage VIN is above the reference input voltage level VGND, or wherein the second level reference voltage is above the first level reference voltage and the input signal voltage is below the reference input voltage. In some implementations, configuring the reference capacity is performed when the comparator performs the comparison. The method may further include storing the charge in the reference capacitance 30 the redistribution of the charges in the reference capacity 30 and in the input capacity 45 include.
In einigen Ausführungsformen basiert eine Differenz zwischen dem ersten Referenzspannungspegel VRP und dem zweiten Referenzspannungspegel VRN auf einer Bandlückenspannung. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren während der Ladephase das Rückkoppeln einer Ausgangssignalspannung VOUT basierend auf dem digitalen Signal zu dem ersten Abtastknoten 51. Das Verfahren umfasst ferner in einigen Implementierungen mit der Komparatorschaltung, die eine Differenzkomparatorschaltung ist, das Bilden des digitalen Signals, so dass es die Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Abtastknoten und dem zweiten Abtastknoten, die positiv oder negativ ist, repräsentiert.In some embodiments, a difference between the first reference voltage level VRP and the second reference voltage level VRN is based on a bandgap voltage. In some embodiments, during the charging phase, the method includes feeding back an output signal voltage VOUT based on the digital signal to the first sensing node 51 , The method further includes, in some implementations with the comparator circuit that is a differential comparator circuit, forming the digital signal to represent the voltage difference between the first sensing node and the second sensing node that is positive or negative.
In einer Implementierung kann die Steuerung der Umverteilung der Ladung in der Referenzkapazität 30 und in der Eingangskapazität 45 in einem Mitkopplungsschema, das manchmal als Hysteresis bezeichnet wird, verwendet werden, um zu vermeiden, dass die digitale Ausgangssignalspannung VOUT hin- und herschaltet. Herkömmlich kann das Hin- und Herschalten in einer Situation auftreten, in der eine ideale Eingangssignalspannung, d. h., die im Lauf der Zeit eine glatte Entwicklung ohne Rauschen aufweist, einfach die Schwellenspannung 'kreuzen' würde, d. h., dicht an die Schwellenspannung ansteigen, gleich der Schwellenspannung sein und dann größer als die Schwellenspannung sein würde oder umgekehrt. In der Praxis besteht jedoch die Tendenz, dass das Rauschen in der Eingangssignalspannung und/oder in der Schwellenspannung nah bei dem Kreuzen der Schwellenspannung eine nicht glatte Entwicklung der Eingangssignalspannung bereitstellt, die, wenn sie mit der Schwellenspannung verglichen wird, innerhalb eines kurzen Zeitintervalls zu mehreren Kreuzungen führt. In diesem Fall schaltet die digitale Ausgangssignalspannung hin und her. Im Gegensatz kann der hier beschriebene Komparatorfunktions-Schaltungsblock 100 in einer Implementierung so konfiguriert sein, dass bei der Detektion einer Änderung der digitalen Ausgangssignalspannung VOUT die Referenzkapazität 30 konfiguriert ist, eine Differenz zwischen der Abtastknotenspannung VSN (der Eingangssignalspannung VIN) an dem ersten Abtastknoten 51 der Komparatorschaltung 55 und der Schwellenspannung VTH an dem zweiten Abtastknoten 52 der Komparatorschaltung 55 effektiv zu vergrößern. In einigen Implementierungen ist die Steuereinheit 64 konfiguriert, dem kapazitiven Netzwerk der Referenzkapazität 30 ein Steuersignal bereitzustellen, das z. B. die erste geschaltete Kapazität 31 und/oder die zweite geschaltete Kapazität 32 schaltet. Folglich kann in einigen Ausführungsformen erreicht werden, dass das meiste Rauschen die Eingangssignalspannung VIN nicht so viel wie die Spannungsdifferenz von der Abtastknotenspannung VSN bis zu der Schwellenspannung VTH beeinflusst. In einigen Implementierungen kann der Komparatorfunktions-Schaltungsblock eine geschaltete Hysteresekapazität enthalten, die konfiguriert ist, eine Ladungsmenge entsprechend einer vorgegebenen Schwellenspannungsdifferenz zu speichern. In einem Beispiel bildet die geschaltete Hysteresekapazität einen Teil des kapazitiven Netzwerks der Referenzkapazität 30. Die geschaltete Hysteresekapazität ist z. B. als die zweite geschaltete Kapazität 32 implementiert, die für die Verwendung bei der Unterdrückung der Rauschwirkungen dediziert ist, die, wie oben beschrieben worden ist, ungeachtet der Schaltzustände der anderen ersten geschalteten Kapazität(en) 31 des kapazitiven Netzwerks der Referenzkapazität 30 geschaltet wird. In einigen Implementierungen kann die Steuereinheit konfiguriert sein, die geschaltete Hysteresekapazität zurück zu schalten, nachdem von dem Schalten der geschalteten Hysteresekapazität ein vorgegebenes Intervall vergangen ist. Nachdem ein Kreuzen zuerst detektiert worden ist, kann folglich das vorgegebene Intervall für das künftige Schalten der geschalteten Hysteresekapazität verwendet werden, falls sich die Eingangssignalspannung periodisch ändert. Insbesondere kann in einigen Implementierungen das Schalten so gesteuert werden, dass es sogar geringfügig vor dem Stattfinden des Kreuzens stattfindet, um irgendein Auftreten des Hin- und Herschaltens der digitalen Ausgangsspannung noch weiter zu unterdrücken.In one implementation, the control may be to redistribute the charge in the reference capacity 30 and in the input capacity 45 may be used in a positive feedback scheme, sometimes referred to as hysteresis, to avoid the digital output signal voltage VOUT toggling. Conventionally, the switching back and forth may occur in a situation where an ideal input signal voltage, that is smoothly developed with no noise over time, would simply 'cross' the threshold voltage, ie, increase close to the threshold voltage, equal to Be threshold voltage and then be greater than the threshold voltage or vice versa. In practice, however, the noise in the input signal voltage and / or in the threshold voltage close to crossing the threshold voltage tends to provide a non-smooth development of the input signal voltage which, when compared to the threshold voltage, will multiply within a short time interval Crossings leads. In this case, the digital output signal voltage switches back and forth. In contrast, the comparator function block described herein 100 be configured in an implementation that at detection a change of the digital output signal voltage VOUT the reference capacitance 30 is configured a difference between the sense node voltage VSN (the input signal voltage VIN) at the first sense node 51 the comparator circuit 55 and the threshold voltage VTH at the second sensing node 52 the comparator circuit 55 effectively enlarge. In some implementations, the controller is 64 configured, the capacitive network of the reference capacity 30 to provide a control signal, the z. B. the first switched capacity 31 and / or the second switched capacity 32 on. Thus, in some embodiments, most of the noise may not affect the input signal voltage VIN as much as the voltage difference from the sense node voltage VSN to the threshold voltage VTH. In some implementations, the comparator function circuit block may include a switched hysteresis capacitance configured to store a charge amount corresponding to a predetermined threshold voltage difference. In one example, the switched hysteresis capacitance forms part of the capacitive network of the reference capacitance 30 , The switched hysteresis capacity is z. B. as the second switched capacity 32 which is dedicated for use in suppressing the noise effects which, as described above, regardless of the switching states of the other first switched capacitance (s) 31 the capacitive network of reference capacitance 30 is switched. In some implementations, the controller may be configured to switch back the switched hysteresis capacity after a predetermined interval has passed from switching the switched hysteresis capacity. Thus, after a cross is detected first, the predetermined interval may be used for future switching of the switched hysteresis capacitance if the input signal voltage changes periodically. In particular, in some implementations, switching may be controlled to occur even slightly before crossover occurs to further suppress any occurrence of the digital output voltage toggling.
Allgemeiner umfasst in einem Aspekt eine Schaltung zum Verarbeiten einer Eingangssignalspannung eine Spannungsverarbeitungsvorrichtung, die einen Abtastknoten enthält, der an einen Eingangsanschluss für die Eingangssignalspannung gekoppelt ist. Die Schaltung umfasst in einigen Ausführungsformen eine Eingangskapazität, die zwischen den Abtastknoten und den Eingangsanschluss gekoppelt ist. Die Schaltung umfasst eine Referenzkapazität, die an den Abtastknoten gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen benutzen die Referenzkapazität und die Eingangskapazität einen gemeinsamen Knoten, der an den Abtastknoten gekoppelt ist, gemeinsam. In einigen Ausführungsformen ist die Referenzkapazität basierend auf einem Ausgangssignal der Spannungsverarbeitungsvorrichtung konfigurierbar. In einigen Ausführungsformen ist die Eingangskapazität basierend auf einem Ausgangssignal der Spannungsverarbeitungsvorrichtung konfigurierbar. Die Spannungsverarbeitungsvorrichtung kann konfiguriert sein, eine Ausgangssignalspannung basierend auf einer Spannung an dem Abtastknoten zu bilden. In einigen Ausführungsformen ist die Spannungsverarbeitungsvorrichtung als ein Komparator bereitgestellt, der konfiguriert ist, die Ausgangssignalspannung basierend auf einem Vergleich der Spannung am Abtastknoten mit einer Schwellenspannung zu bilden.More generally, in one aspect, a circuit for processing an input signal voltage includes a voltage processing device that includes a sense node coupled to an input terminal for the input signal voltage. The circuit, in some embodiments, includes an input capacitance coupled between the sense node and the input terminal. The circuit includes a reference capacitance coupled to the sense node. In some embodiments, the reference capacitance and the input capacitance share a common node coupled to the sense node. In some embodiments, the reference capacitance is configurable based on an output signal of the voltage processing device. In some embodiments, the input capacitance is configurable based on an output signal of the voltage processing device. The voltage processing device may be configured to form an output signal voltage based on a voltage at the sensing node. In some embodiments, the voltage processing device is provided as a comparator configured to form the output signal voltage based on a comparison of the voltage at the sense node with a threshold voltage.
Einige Ausführungsformen der Schaltung umfassen ferner eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, basierend auf dem von der Spannungsverarbeitungsvorrichtung empfangenen Signal die Referenzkapazität und/oder die Eingangskapazität zu konfigurieren. In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinheit als eine Logikschaltung bereitgestellt, die konfiguriert ist, das von der Spannungsverarbeitungsvorrichtung empfangene Signal als ein digitales Signal zu verarbeiten. In einigen Ausführungsformen ist die Spannungsverarbeitungsvorrichtung konfiguriert, wenigstens in einem ersten Betriebsmodus zu arbeiten, in dem die Spannungsverarbeitungsvorrichtung die Verarbeitung der Spannung an dem Abtastknoten ausführt, um die Ausgangssignalspannung zu bilden. Die Spannungsverarbeitungsvorrichtung kann z. B. als ein Komparator bereitgestellt sein, der konfiguriert ist, einen Vergleich der Spannung an dem Abtastknoten mit einer Schwellenspannung auszuführen. Ferner kann die Spannungsverarbeitungsvorrichtung konfiguriert sein, in einem zweiten Betriebsmodus zu arbeiten, in dem die Schaltung ein Rücksetzen ausführt. Die Spannungsverarbeitungsvorrichtung führt z. B. ein Rücksetzen aus. In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinheit konfiguriert, die Referenzkapazität zu konfigurieren, um eine Ladungsmenge in der Referenzkapazität zu ändern, wenn die Spannungsverarbeitungsvorrichtung die Spannung am Abtastknoten über einen Vergleich der Spannung am Abtastknoten mit der Schwellenspannung verarbeitet, z. B. wenn die Spannungsverarbeitungsvorrichtung als ein Komparator bereitgestellt ist.Some embodiments of the circuit further include a controller configured to configure the reference capacitance and / or the input capacitance based on the signal received from the voltage processing device. In some embodiments, the controller is provided as a logic circuit configured to process the signal received from the voltage processing device as a digital signal. In some embodiments, the voltage processing device is configured to operate in at least a first mode of operation in which the voltage processing device performs the processing of the voltage at the sensing node to form the output signal voltage. The voltage processing device may, for. B. may be provided as a comparator configured to perform a comparison of the voltage at the sensing node with a threshold voltage. Further, the voltage processing device may be configured to operate in a second mode of operation in which the circuit performs a reset. The voltage processing device performs z. B. a reset. In some embodiments, the control unit is configured to configure the reference capacitance to change a charge amount in the reference capacitance when the voltage processing device processes the voltage at the sense node by comparing the voltage at the sense node with the threshold voltage, e.g. When the voltage processing device is provided as a comparator.
In einigen Ausführungsformen ist die Referenzkapazität über einen Schalter des ersten Pegels an einen Referenzknoten des ersten Pegels gekoppelt. In einigen Ausführungsformen ist die Referenzkapazität über einen Schalter des zweiten Pegels an einen Referenzknoten des zweiten Pegels gekoppelt. Eine Differenz zwischen einer Spannung an dem Referenzknoten des ersten Pegels und einer Spannung an dem Referenzknoten des zweiten Pegels kann auf einer Bandlückenspannung basieren. In einigen Ausführungsformen ist die Differenz der Spannung am Referenzknoten des ersten Pegels und der Spannung am Referenzknoten des zweiten Pegels ratiometrisch vorgegeben oder wird während des Betriebs der Schaltung ratiometrisch bestimmt.In some embodiments, the reference capacitance is coupled to a reference node of the first level via a first level switch. In some embodiments, the reference capacitance is coupled to a reference node of the second level via a second level switch. A difference between a voltage at the reference node of the first level and a voltage at the reference node of the second level may be based on a bandgap voltage. In some Embodiments, the difference of the voltage at the reference node of the first level and the voltage at the reference node of the second level is given ratiometrically or is determined ratiometrically during the operation of the circuit.
In einigen Ausführungsformen ist die Referenzkapazität hinsichtlich der Größe konfigurierbar. In einigen Implementierungen ist die Referenzkapazität z. B. als mehrere geschaltete Kapazitäten bereitgestellt. In einigen Ausführungsformen ist die Eingangskapazität hinsichtlich der Größe konfigurierbar. In einigen Implementierungen ist die Eingangskapazität z. B. als mehrere geschaltete Kapazitäten bereitgestellt. In einigen Ausführungsformen enthalten sowohl die Referenzkapazität als auch die Eingangskapazität wenigstens eine geschaltete Kapazität. Die wenigstens eine geschaltete Kapazität kann durch die Steuereinheit steuerbar sein. In einigen Implementierungen ist die Steuereinheit als eine Logikschaltung bereitgestellt, die konfiguriert ist, mehrere digitale Schaltsignale auszugeben, jedes digitale Schaltsignal um eine geschaltete Kapazität der mehreren geschalteten Kapazitäten zu steuern. In einigen Ausführungsformen enthält die Referenzkapazität oder die Eingangskapazität eine geschaltete Hysteresekapazität, die konfiguriert ist, basierend auf der Ausgangssignalspannung eine vorgegebene Ladung bei der Ladungsumverteilung beizutragen.In some embodiments, the reference capacity is configurable in size. In some implementations, the reference capacity is e.g. B. provided as multiple switched capacities. In some embodiments, the input capacitance is configurable in size. In some implementations, the input capacitance is z. B. provided as multiple switched capacities. In some embodiments, both the reference capacitance and the input capacitance include at least one switched capacitance. The at least one switched capacitance may be controllable by the control unit. In some implementations, the controller is provided as a logic circuit configured to output a plurality of digital switching signals, to control each digital switching signal to control a switched capacitance of the plurality of switched capacitors. In some embodiments, the reference capacitance or input capacitance includes a switched hysteresis capacitance configured to contribute a predetermined charge in the charge redistribution based on the output signal voltage.
Wie oben bezüglich des Komparator-Funktionsblocks beschrieben worden ist, kann die Steuerung der Umverteilung der Ladung in der Referenzkapazität und in der Eingangskapazität im Allgemeinen in einem Mitkopplungsschema verwendet werden. Das Mitkopplungsschema kann in den Ausführungsformen einer Schaltung implementiert sein, die eine Spannungsverarbeitungsvorrichtung aufweist, die konfiguriert ist, basierend auf der Spannung am Abtastknoten eine Ausgangssignalspannung zu bilden, um es zu vermeiden, dass die digitale Ausgangssignalspannung hin- und herschaltet. In einem Aspekt umfasst deshalb ein Verfahren zum Verarbeiten einer Eingangssignalspannung das Speichern von Ladung in einer Referenzkapazität und das Setzen einer Eingangskapazität auf die Eingangssignalspannung. Das Verfahren umfasst ferner das Ausführen einer Ladungsumverteilung zwischen der Referenzkapazität und der Eingangskapazität. Das Verfahren umfasst ferner basierend auf der Ladungsumverteilung das Ableiten eines Ausgangssignals. In einigen Implementierungen basiert ein Produkt aus der Spannung über der Referenzkapazität und dem Verhältnis der Größe der Referenzkapazität und der Größe der Ladung in der Eingangskapazität und der Größe der Ladung in der Referenzkapazität auf dem Ausgangssignal.As described above with respect to the comparator function block, charge redistribution control in the reference capacitance and in the input capacitance may generally be used in a feedforward scheme. The feedforward scheme may be implemented in the embodiments of a circuit having a voltage processing device configured to form an output signal voltage based on the voltage at the sense node to prevent the digital output signal voltage from switching back and forth. In one aspect, therefore, a method of processing an input signal voltage includes storing charge in a reference capacitance and setting an input capacitance to the input signal voltage. The method further comprises performing a charge redistribution between the reference capacitance and the input capacitance. The method further comprises deriving an output signal based on the charge redistribution. In some implementations, a product is based on the voltage above the reference capacitance and the ratio of the magnitude of the reference capacitance and the magnitude of the charge in the input capacitance and the magnitude of the charge in the reference capacitance on the output signal.
In einigen Implementierungen umfasst das Verfahren ferner das Setzen einer ersten Spannung über der Eingangskapazität auf einen ersten vorgegebenen Rücksetzspannungswert. In einigen Implementierungen umfasst das Verfahren ferner das Setzen einer zweiten Spannung über der Referenzkapazität auf einen zweiten vorgegebenen Rücksetzspannungswert. In einigen Implementierungen wird das Ableiten des Ausgangssignals während eines ersten Betriebsmodus ausgeführt. In einigen Implementierungen werden das Setzen der ersten Spannung über der Eingangskapazität und das Setzen der zweiten Spannung über der Referenzkapazität während eines zweiten Betriebsmodus ausgeführt, der sich von dem ersten Betriebsmodus unterscheidet. In einigen Implementierungen umfasst das Verfahren ferner das Planen des ersten Betriebsmodus und des zweiten Betriebsmodus in einer abwechselnden Folge.In some implementations, the method further comprises setting a first voltage above the input capacitance to a first predetermined reset voltage value. In some implementations, the method further comprises setting a second voltage above the reference capacitance to a second predetermined reset voltage value. In some implementations, deriving the output signal during a first mode of operation is performed. In some implementations, setting the first voltage across the input capacitance and setting the second voltage above the reference capacitance are performed during a second mode of operation that is different than the first mode of operation. In some implementations, the method further includes scheduling the first mode of operation and the second mode of operation in an alternating sequence.
In einigen Implementierungen umfasst das Verfahren ferner basierend auf dem Ausgangssignal ein Konfigurieren der Größe der Referenz und/oder ein Konfigurieren der Größe der Eingangskapazität und/oder ein Setzen der Spannung über der Referenzkapazität. In einigen Implementierungen ist die Referenzkapazität als mehrere geschaltete Kapazitäten bereitgestellt, wobei das Konfigurieren der Referenzkapazität das selektive Schalten der geschalteten Kapazitäten enthält. In einigen Implementierungen verwenden die geschalteten Kapazitäten, wenn sie geladen werden, einen von wenigstens einem ersten Referenzspannungspegel und einem zweiten Referenzspannungspegel. In einigen Implementierungen basiert eine Differenz zwischen dem ersten Referenzspannungspegel und dem zweiten Referenzspannungspegel auf einer aus einer Gruppe, die eine Bandlückenspannung und eine ratiometrisch bestimmte Spannung umfasst.In some implementations, the method further comprises configuring the size of the reference and / or configuring the size of the input capacitance and / or setting the voltage above the reference capacitance based on the output signal. In some implementations, the reference capacitance is provided as multiple switched capacitances, wherein configuring the reference capacitance includes selectively switching the switched capacitances. In some implementations, the switched capacitances, when loaded, use one of at least a first reference voltage level and a second reference voltage level. In some implementations, a difference between the first reference voltage level and the second reference voltage level is based on one of a group including a bandgap voltage and a ratiometrically determined voltage.
In einigen Implementierungen enthält das Ableiten des Ausgangssignals das Vergleichen einer Spannung an einem Knoten zwischen der Eingangskapazität und der Referenzkapazität mit einer Schwellenspannung. In einigen Implementierungen umfasst das Verfahren ferner das Bilden des Ausgangssignals basierend auf einem Ergebnis des Vergleichens.In some implementations, deriving the output signal includes comparing a voltage at a node between the input capacitance and the reference capacitance with a threshold voltage. In some implementations, the method further comprises forming the output signal based on a result of the comparing.
Nun werden weitere Implementierungen der oben beschriebenen Schaltungen und Verfahren in einer umfassenderen Perspektive offenbart. Im Allgemeinen umfasst eine beispielhafte Schaltung zum Verarbeiten einer Eingangssignalspannung einen ersten Komparator, der einen Abtastknoten des ersten Komparators und einen Ausgangsknoten des ersten Komparators enthält, und einen zweiten Komparator, der einen Abtastknoten des zweiten Komparators und einen Ausgangsknoten des zweiten Komparators umfasst. Die Schaltung umfasst ferner einen Komparatorauswahlschalter, der zwischen einen gemeinsamen Eingangsanschluss der Schaltung, der hier außerdem als ein Wegeingangsanschluss bezeichnet wird, und den Abtastknoten des ersten Komparators und den Abtastknoten des zweiten Komparators gekoppelt ist. Die Schaltung umfasst ferner eine Ausgangsschaltung, die an den Ausgang des ersten Komparators und an den Ausgangsknoten des zweiten Komparators gekoppelt ist. In einigen Implementierungen ist der Komparatorauswahlschalter konfiguriert, den Wegeingangsanschluss mit wenigstens einem des Abtastknotens des ersten Komparators und des Abtastknotens des zweiten Komparators zu verbinden. Ferner ist die Ausgangsschaltung konfiguriert, ein Komparatorausgangssignal der Schaltung basierend auf einem von dem Ausgangsknoten des ersten Komparators empfangenen Ausgangssignal des ersten Komparators und/oder einem von dem Ausgangsknoten des zweiten Komparators empfangenen Ausgangssignal des zweiten Komparators zu bilden. In einigen Ausführungsformen ist der zweite Komparator strukturell wie der erste Komparator bereitgestellt. In einigen Ausführungsformen ist der zweite Komparator konfiguriert, den ersten Komparator betriebstechnisch zu ergänzen. Wenigstens eine Wirkung wird im Folgenden beispielhaft erklärt: wenn der erste und der zweite Komparator in einer komplementären Weise verwendet werden, kann in einem Fall, in dem einer oder beide des ersten und des zweiten Komparators diskontinuierlich arbeiten, eine kontinuierliche Vergleichsoperation erreicht werden.Now, further implementations of the above-described circuits and methods will be disclosed in a broader perspective. In general, an exemplary circuit for processing an input signal voltage includes a first comparator including a sense node of the first comparator and an output node of the first comparator, and a second comparator including a sense node of the second comparator and an output node of the second comparator. The circuit further comprises a comparator selection switch connected between a common input terminal of the circuit, the also referred to herein as a path input terminal, and coupled to the sense node of the first comparator and the sense node of the second comparator. The circuit further includes an output circuit coupled to the output of the first comparator and to the output node of the second comparator. In some implementations, the comparator select switch is configured to connect the path input terminal to at least one of the sense node of the first comparator and the sense node of the second comparator. Furthermore, the output circuit is configured to form a comparator output signal of the circuit based on an output signal of the first comparator received from the output node of the first comparator and / or an output signal of the second comparator received from the output node of the second comparator. In some embodiments, the second comparator is structurally provided as the first comparator. In some embodiments, the second comparator is configured to operationally supplement the first comparator. At least one effect will be exemplified below: when the first and second comparators are used in a complementary manner, in a case where either or both of the first and second comparators are discontinuous, a continuous comparison operation can be achieved.
Falls die Einstellung des Komparatorauswahlschalters in einigen Ausführungsformen so ist, um den Wegeingangsanschluss mit einem einzigen des Abtastknotens des ersten Komparators und des Abtastknotens des zweiten Komparators zu verbinden, ist die Ausgangsschaltung konfiguriert, das Komparatorausgangssignal basierend auf einem entsprechenden einzigen des Ausgangssignals des ersten Komparators und des Ausgangssignals des zweiten Komparators zu bilden. In einigen Ausführungsformen umfasst die Schaltung ferner eine Eingangskapazität, die zwischen den Komparatorauswahlschalter und den Abtastknoten des ersten Komparators gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen ist der Komparatorauswahlschalter konfiguriert, die Eingangssignalspannung an die Eingangskapazität zu setzen, während die wenigstens eine geschaltete Kapazität so gesteuert ist, um die Ladung in der Eingangskapazität und die Ladung in der Referenzkapazität umzuverteilen.In some embodiments, if the setting of the comparator select switch is to connect the path input terminal to a single one of the sense node of the first comparator and the sense node of the second comparator, the output circuit is configured to output the comparator output signal based on a corresponding one of the output signal of the first comparator and the first comparator Form output signal of the second comparator. In some embodiments, the circuit further includes an input capacitance coupled between the comparator select switch and the sense node of the first comparator. In some embodiments, the comparator select switch is configured to set the input signal voltage to the input capacitance while the at least one switched capacitance is controlled to redistribute the charge in the input capacitance and the charge in the reference capacitance.
In einigen Ausführungsformen ist die Ausgangsschaltung konfiguriert, das Komparatorausgangssignal der Schaltung basierend auf einer logischen Kombination des Ausgangssignals des ersten Komparators und des Ausgangssignals des zweiten Komparators zu bilden. In einigen Ausführungsformen ist die logische Kombination ein logisches UND. In einigen Ausführungsformen ist die Ausgangsschaltung konfiguriert, das Komparatorausgangssignal basierend auf einer Einstellung des Komparatorauswahlschalters zu bilden. In einigen Ausführungsformen ist die Ausgangsschaltung konfiguriert, das Komparatorausgangssignal basierend auf der logischen Kombination zu bilden, falls die Einstellung des Komparatorauswahlschalters so ist, um den Eingangsanschluss sowohl mit dem Abtastknoten des ersten Komparators als auch mit dem Abtastknoten des zweiten Komparators zu verbinden.In some embodiments, the output circuit is configured to form the comparator output of the circuit based on a logical combination of the output of the first comparator and the output of the second comparator. In some embodiments, the logical combination is a logical AND. In some embodiments, the output circuit is configured to form the comparator output signal based on a setting of the comparator selection switch. In some embodiments, the output circuit is configured to form the comparator output based on the logical combination if the setting of the comparator select switch is such as to connect the input terminal to both the sense node of the first comparator and the sense node of the second comparator.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Schaltung ferner eine Referenzkapazität, die an den Abtastknoten des ersten Komparators gekoppelt ist, wobei die Referenzkapazität wenigstens eine geschaltete Kapazität umfasst, die selektiv steuerbar ist. In einigen Ausführungsformen ist der Komparatorauswahlschalter konfiguriert, den Eingangsanschluss von dem Abtastknoten des ersten Komparators zu trennen, während die wenigstens eine geschaltete Kapazität gesteuert ist, um eine effektive Schwellenspannung auf einen vorgegebenen Wert zu setzen.In some embodiments, the circuit further includes a reference capacitance coupled to the sense node of the first comparator, the reference capacitance comprising at least one switched capacitance that is selectively controllable. In some embodiments, the comparator select switch is configured to disconnect the input terminal from the sense node of the first comparator while the at least one switched capacitance is controlled to set an effective threshold voltage to a predetermined value.
5 zeigt eine schematische graphische Darstellung, die eine Schaltung 500 in einer Ausführungsform veranschaulicht, die konfiguriert ist, eine Eingangssignalspannung VIN unter Verwendung einer (internen) Schwellenspannung VTH zu verarbeiten. Die Schaltung 500 enthält einen gemeinsamen Eingangsanschluss, der hier außerdem als ein Wegeingangsanschluss 511 bezeichnet wird, einen ersten Komparatorfunktions-Schaltungsblock (Komparatorblock) 515, der einen Abtastknoten 514 des ersten Komparators aufweist, der über einen ersten Komparatorauswahlschalter 512 an den Wegeingangsanschluss 511 gekoppelt ist, und einen zweiten Komparatorblock 525, der einen Abtastknoten 524 des zweiten Komparators aufweist, der über einen zweiten Komparatorauswahlschalter 522 an den Wegeingangsanschluss 511 gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen ist der zweite Komparatorblock 525 strukturell wie der erste Komparatorblock 515 bereitgestellt. Der erste Komparatorblock 515 und/oder der zweite Komparatorblock 525 sind als der oben bezüglich der 1 bis 4 beschriebene Komparatorfunktions-Schaltungsblock 100 konfiguriert. Insbesondere kann eine erste Referenzkapazität an den Abtastknoten 514 des ersten Komparators gekoppelt sein. In einigen Ausführungsformen umfasst der zweite Komparatorblock 525 eine zweite Referenzkapazität; die zweite Referenzkapazität kann an den Abtastknoten 524 des zweiten Komparators gekoppelt sein. In einigen Ausführungsformen implementiert oder bildet der Eingangsschalter des Komparatorfunktions-Schaltungsblocks 515, 525 den Komparatorauswahlschalter 512, 522. 5 shows a schematic diagram showing a circuit 500 in an embodiment configured to process an input signal voltage VIN using an (internal) threshold voltage VTH. The circuit 500 contains a common input port, which also serves as a path input port here 511 is designated a first comparator function circuit block (comparator block) 515 , which is a sampling node 514 of the first comparator via a first comparator selection switch 512 to the path input connection 511 coupled, and a second comparator block 525 , which is a sampling node 524 of the second comparator via a second comparator selection switch 522 to the path input connection 511 is coupled. In some embodiments, the second comparator block is 525 structurally like the first comparator block 515 provided. The first comparator block 515 and / or the second comparator block 525 are as the above regarding the 1 to 4 described comparator function circuit block 100 configured. In particular, a first reference capacitance to the sampling node 514 be coupled to the first comparator. In some embodiments, the second comparator block comprises 525 a second reference capacity; the second reference capacitance may be to the sensing node 524 be coupled to the second comparator. In some embodiments, the input switch implements or forms the comparator function circuit block 515 . 525 the comparator selection switch 512 . 522 ,
In dem in 5 veranschaulichten Beispiel ist der erste Komparatorauswahlschalter 512 steuerbar, um den Wegeingangsanschluss 511 an den Abtastknoten 514 des ersten Komparators zu koppeln, während der zweite Komparatorauswahlschalter 522 steuerbar ist, um den Wegeingangsanschluss 511 an den Abtastknoten 524 des zweiten Komparators zu koppeln. In einigen Ausführungsformen sind der erste Komparatorauswahlschalter 512 und der zweite Komparatorauswahlschalter 522 gemeinsam als ein (nicht gezeigter) Kippschalter bereitgestellt. In einigen Ausführungsformen umfasst die Schaltung 500 ferner eine erste Eingangskapazität, die zwischen den Komparatorauswahlschalter und den Abtastknoten 514 des ersten Komparators gekoppelt ist. Der erste Komparatorauswahlschalter 512 kann konfiguriert und/oder gesteuert sein, um die Eingangssignalspannung VIN an die Eingangskapazität zu setzen, während der erste Komparatorblock 515 den Vergleich ausführt. Gleichermaßen kann die Schaltung 500 eine zweite Eingangskapazität umfassen, die zwischen den zweiten Komparatorauswahlschalter 522 und den Abtastknoten 524 des zweiten Komparators gekoppelt ist. Der zweite Komparatorauswahlschalter 522 kann konfiguriert und/oder gesteuert sein, um die Eingangssignalspannung VIN an die Eingangskapazität anzulegen, während der erste Komparatorblock 525 eine Vergleichsoperation ausführt.In the in 5 illustrated example is the first comparator selection switch 512 controllable to the path input connector 511 at the sampling node 514 of the first comparator while the second comparator selection switch 522 is controllable to the path input terminal 511 at the sampling node 524 to couple the second comparator. In some embodiments, the first comparator selection switch 512 and the second comparator selection switch 522 provided jointly as a toggle switch (not shown). In some embodiments, the circuit includes 500 a first input capacitance connected between the comparator select switch and the sense nodes 514 coupled to the first comparator. The first comparator selector switch 512 may be configured and / or controlled to set the input signal voltage VIN to the input capacitance while the first comparator block 515 performs the comparison. Similarly, the circuit 500 comprise a second input capacitance connected between the second comparator selection switch 522 and the sampling node 524 coupled to the second comparator. The second comparator selector switch 522 may be configured and / or controlled to apply the input signal voltage VIN to the input capacitance while the first comparator block 525 performs a comparison operation.
In einigen Ausführungsformen ist ein (in 5 nicht gezeigtes) Filter zwischen den Wegeingangsanschluss 511 und den Abtastknoten 514 des ersten Komparators und/oder den Abtastknoten 524 des zweiten Komparators gekoppelt. In einigen Implementierungen kann das Filter als ein Tiefpassfilter bereitgestellt sein, das konfiguriert ist, das Hochfrequenzrauschen zu entfernen, das sich z. B. ergibt, wenn der Eingangsschalter des Komparatorfunktions-Schaltungsblocks und/oder der erste und/oder der zweite Komparatorauswahlschalter betätigt werden. Das Filter kann konfiguriert sein, das Rauschen während des Schaltens des ersten Komparatorauswahlschalters 512 und/oder des zweiten Komparatorauswahlschalters 522 zu entfernen. In einigen Ausführungsformen ist das Filter steuerbar. Es kann wenigstens eine Wirkung sein, dass eine Filterbandbreite gesteuert werden kann. In einigen Ausführungsformen umfasst das Filter mehrere schaltbare widerstandsbehaftete Elemente.In some embodiments, a (in 5 not shown) filter between the path input terminal 511 and the sampling node 514 the first comparator and / or the sampling node 524 coupled to the second comparator. In some implementations, the filter may be provided as a low-pass filter configured to remove high-frequency noise, which may be e.g. B. results when the input switch of the comparator function circuit block and / or the first and / or the second comparator selection switch are actuated. The filter may be configured to control the noise during the switching of the first comparator selection switch 512 and / or the second comparator selection switch 522 to remove. In some embodiments, the filter is controllable. It may be at least an effect that a filter bandwidth can be controlled. In some embodiments, the filter comprises a plurality of switchable resistive elements.
Ferner enthält die Schaltung 500 einen Ausgangsmultiplexer 518, der an einen Ausgangsknoten 516 des ersten Komparatorblocks 515 und an einen Ausgangsknoten 526 des zweiten Komparatorblocks 525 gekoppelt ist. Der Ausgangsmultiplexer 518 ist konfiguriert, ein multiplexiertes Ausgangssignal zu bilden, d. h., eine vom ersten Komparatorblock 515 und/oder vom zweiten Komparatorblock 525 empfangene Spannungssignalausgabe VOUT selektiv an einen gemeinsamen Ausgangsanschluss, der hier außerdem als ein Wegausgangsanschluss 519 bezeichnet wird, der an den Ausgangsmultiplexer 518 gekoppelt ist, auszugeben.Furthermore, the circuit contains 500 an output multiplexer 518 which is connected to an output node 516 of the first comparator block 515 and to an output node 526 of the second comparator block 525 is coupled. The output multiplexer 518 is configured to form a multiplexed output, ie one from the first comparator block 515 and / or the second comparator block 525 received voltage signal output VOUT selectively to a common output terminal, here also as a path output terminal 519 referred to the output multiplexer 518 is coupled to spend.
Der erste Komparatorblock 515 und/oder der zweite Komparatorblock 525 sind konfiguriert, wenigstens in einem ersten Betriebsmodus, in dem der erste Komparatorblock 515 (der zweite Komparatorblock 525) einen Vergleich ausführt, und in einem zweiten Betriebsmodus, in dem der erste Komparatorblock 515 (der zweite Komparatorblock 525) ein Rücksetzen ausführt, zu arbeiten. Ferner ist der erste Komparatorblock 515 (der zweite Komparatorblock 525) konfiguriert, den ersten Betriebsmodus und den zweiten Betriebsmodus abzuwechseln, so dass der erste Komparatorblock 515 (der zweite Komparatorblock 525) den Vergleich intermittierend ausführt. Die Formulierung 'Rücksetzen', wie sie hier verwendet wird, umfasst ein erneutes Laden der Kapazitäten, z. B. um eine Ladung, die z. B. während des ersten Betriebsmodus von der Kapazität entwichen ist, zu ersetzen; ein erneutes Laden der Kapazitäten wird außerdem als eine 'Kapazitätsauffrischung' bezeichnet. Ein Rücksetzen kann außerdem eine Neueinstellung umfassen, z. B. um einer Fluktuation des Komparatorversatzes aufgrund einer Temperaturänderung des Komparators Rechnung zu tragen. Ein Rücksetzen kann in einigen Fällen außerdem eine Neukonfiguration der Referenzkapazität enthalten. Während ein Intervall, während dessen der erste Komparatorblock 515 im ersten Betriebsmodus betrieben wird, hier als eine 'Betriebsphase' des ersten Komparatorblocks 515 bezeichnet wird, wird entsprechend ein Intervall, während dessen der erste Komparatorblock 515 in dem zweiten Betriebsmodus betrieben wird, außerdem als eine 'Ladephase' des ersten Komparatorblocks 515 bezeichnet. Während ein Intervall, während dessen der zweite Komparatorblock 525 in dem ersten Betriebsmodus betrieben wird, hier als eine Betriebsphase des zweiten Komparatorblocks 525 bezeichnet wird, wird ähnlich das Intervall, während dessen der zweite Komparatorblock 525 in dem zweiten Betriebsmodus betrieben wird, außerdem als eine 'Ladephase' des zweiten Komparatorblocks 525 bezeichnet. In einigen Ausführungsformen ist der erste Komparatorauswahlschalter 512 konfiguriert, den Wegeingangsanschluss 511 von dem Abtastknoten 514 des ersten Komparators zu trennen, während der erste Komparatorblock 515 das Rücksetzen ausführt. Gleichermaßen ist der zweite Komparatorauswahlschalter 522 konfiguriert, den Wegeingangsanschluss 511 von dem Abtastknoten 524 des zweiten Komparators zu trennen, während der zweite Komparatorblock 525 das Rücksetzen ausführt.The first comparator block 515 and / or the second comparator block 525 are configured, at least in a first mode of operation, in which the first comparator block 515 (the second comparator block 525 ) performs a comparison, and in a second mode of operation, in which the first comparator block 515 (the second comparator block 525 ) performs a reset to work. Further, the first comparator block 515 (the second comparator block 525 ) configured to alternate the first mode of operation and the second mode of operation such that the first comparator block 515 (the second comparator block 525 ) performs the comparison intermittently. The phrase 'reset' as used herein includes reloading the capacities, e.g. B. to a charge, the z. B. has escaped from the capacity during the first mode of operation to replace; Reloading the capacities is also referred to as a 'capacity refresh'. A reset may also include a reset, e.g. B. to account for a fluctuation of the Komparatorversatzes due to a temperature change of the comparator. A reset may also include a reconfiguration of the reference capacity in some cases. During an interval during which the first comparator block 515 in the first mode of operation, here as an 'operating phase' of the first comparator block 515 is correspondingly an interval during which the first comparator block 515 in the second mode of operation, also as a 'loading phase' of the first comparator block 515 designated. During an interval during which the second comparator block 525 in the first mode of operation, here as an operating phase of the second comparator block 525 Similarly, the interval during which the second comparator block becomes 525 in the second mode of operation, also as a 'loading phase' of the second comparator block 525 designated. In some embodiments, the first comparator selection switch 512 configured, the path input connector 511 from the sensing node 514 of the first comparator while the first comparator block 515 performs the reset. Likewise, the second comparator select switch 522 configured, the path input connector 511 from the sensing node 524 of the second comparator while the second comparator block 525 performs the reset.
6 zeigt eine Tabelle 600, die die Zustände der Schaltung in 5 veranschaulicht. Die Tabelle 600 stellt einen beispielhaften Überblick sowohl der Einstellungen des ersten Komparatorauswahlschalters (der in der Tabelle als COMP_SEL_1 bezeichnet ist) 512 und des zweiten Komparatorauswahlschalters (der in der Tabelle als COMP_SEL_2 bezeichnet ist) 522 als auch der Zustände des ersten Komparatorblocks 515 und des zweiten Komparatorblocks 525 bereit. In einer Phase (in der Tabelle: PHASE_1) sind sowohl der erste Komparatorauswahlschalter 512 als auch der zweite Komparatorauswahlschalter 522 geschlossen. Entsprechend befinden sich sowohl der erste Komparatorblock 515 als auch der zweite Komparatorblock 525 in einem Betriebsmodus (der in der Tabelle als ABTASTEN bezeichnet ist). In einigen Ausführungsformen ist jedoch der zweite Komparatorblock 525 konfiguriert, den ersten Komparatorblock 515 betriebstechnisch zu ergänzen. Dies ist in den anderen Phasen (in der Tabelle: PHASE_2 und PHASE_3) zu sehen, in denen der erste Komparatorauswahlschalter 512 geschlossen ist, während der zweite Komparatorauswahlschalter 522 offen ist, (PHASE_2) und in denen sich entsprechend der erste Komparatorblock 515 in dem Betriebsmodus (ABTASTEN) befindet, während sich der zweite Komparatorblock 525 in dem Lademodus (der in der Tabelle als AUFFRISCHEN bezeichnet ist) befindet, oder umgekehrt (PHASE_3). Es kann wenigstens eine Wirkung sein, dass, solange wie die Schaltung 500 gemäß einem der oben beschriebenen Modi betrieben wird, der Ausgangsmultiplexer 518 eine Ausgangssignalspannung VOUT auswählen kann, die an dem Wegausgangsanschluss 519 bereitgestellt wird, die auf der Eingangssignalspannung VIN basiert. In einer noch weiteren Phase (in der Tabelle: PHASE_4) sind sowohl der erste Komparatorauswahlschalter 512 als auch der zweite Komparatorauswahlschalter 522 offen. In einigen Implementierungen kann dies während des Startens der Schaltung 500 oder einer anderen Initialisierung der Schaltung 500 geschehen, wenn kein Komparatorblock 515, 525 betriebsfähig ist. Sollte dieser Betriebsmodus im weiteren Betrieb der Schaltung implementiert sein, könnte ein (in 5 nicht gezeigter) weiterer Komparator zu der in 5 gezeigten Schaltung parallelgeschaltet sein, um eine Ausgangssignalspannung an dem Wegausgangsanschluss 519 bereitzustellen, die kontinuierlich auf der Eingangssignalspannung VIN basiert. Dies wird im Folgenden bezüglich einer in 7 veranschaulichten Implementierung beschrieben. 6 shows a table 600 indicating the states of the circuit in 5 illustrated. The table 600 provides an exemplary overview of both the settings of the first Comparator selection switch (referred to in the table as COMP_SEL_1) 512 and the second comparator selection switch (referred to in the table as COMP_SEL_2) 522 as well as the states of the first comparator block 515 and the second comparator block 525 ready. In one phase (in the table: PHASE_1), both are the first comparator selection switch 512 as well as the second comparator selection switch 522 closed. Accordingly, both the first comparator block are located 515 as well as the second comparator block 525 in an operating mode (referred to in the table as BUTTONS). However, in some embodiments, the second comparator block is 525 configured, the first comparator block 515 operationally supplement. This can be seen in the other phases (in the table: PHASE_2 and PHASE_3), where the first comparator selector switch 512 is closed while the second comparator selection switch 522 is open, (PHASE_2) and in which, according to the first comparator block 515 in the operating mode (BUTTON) while the second comparator block 525 in the charge mode (indicated as REFRESH in the table), or vice versa (PHASE_3). It can be at least one effect that, as long as the circuit 500 according to one of the modes described above, the output multiplexer 518 can select an output signal voltage VOUT at the path output terminal 519 which is based on the input signal voltage VIN. In yet another phase (in the table: PHASE_4), both are the first comparator select switch 512 as well as the second comparator selection switch 522 open. In some implementations, this may be during startup of the circuit 500 or some other initialization of the circuit 500 happen if no comparator block 515 . 525 is operational. Should this mode of operation be implemented in the further operation of the circuit, a (in 5 not shown) further comparator to the in 5 shown circuit in parallel to an output signal voltage at the path output terminal 519 which is continuously based on the input signal voltage VIN. This will be described below with reference to a 7 described implementation.
Im Allgemeinen umfasst eine beispielhafte Schaltung zum Verarbeiten mehrerer Eingangssignalspannungen mehrere Wegeingangsanschlüsse, die über mehrere parallel angeordnete Komparatoren an mehrere Wegausgangsanschlüsse gekoppelt sind, wobei die mehreren Komparatoren mehr Komparatoren umfassen, als es Wegeingangsanschlüsse gibt, die an die Wegausgangsanschlüsse gekoppelt sind. Die beispielhafte Schaltung umfasst ferner eine Ausgangsschaltung, die an mehrere Ausgangsknoten der mehreren Komparatoren gekoppelt ist. Die Ausgangsschaltung ist konfiguriert, mehrere Komparatorausgangssignale der Schaltung basierend auf einer logischen Kombination mehrerer von den mehreren Komparatorausgangsknoten empfangenen Ausgangssignale zu bilden. Wenigstens eine Wirkung kann eine Verringerung des Fehlers in einem digitalen Ausgangssignal sein. Eine Wirkung kann die Bereitstellung eines zeitkontinuierlichen digitalen Ausgangssignals ungeachtet eines diskontinuierlichen Komparatorbetriebs sein. Weil einige diskontinuierlichen Komparatorkonzepte, wie sie oben z. B. bezüglich der in 1 bis 5 veranschaulichten Ausführungsformen erklärt worden sind, genauere Vergleichsergebnisse als herkömmliche zeitkontinuierliche Komparatoren bereitstellen, kann eine Wirkung in einem zeitkontinuierlichen Betrieb sein, genauere Vergleichsergebnisse zu erreichen.In general, an exemplary circuit for processing multiple input signal voltages includes a plurality of path input terminals coupled to a plurality of path output terminals via a plurality of comparators arranged in parallel, the plurality of comparators including more comparators than there are path input terminals coupled to the path output terminals. The exemplary circuit further includes an output circuit coupled to a plurality of output nodes of the plurality of comparators. The output circuit is configured to form a plurality of comparator output signals of the circuit based on a logical combination of a plurality of output signals received from the plurality of comparator output nodes. At least one effect may be a reduction of the error in a digital output signal. One effect may be to provide a continuous-time digital output signal regardless of a discontinuous comparator operation. Because some discontinuous comparator concepts, as described above for. B. with respect to in 1 to 5 can be explained as providing more accurate comparison results than conventional continuous-time comparators can be an effect in a continuous-time operation to achieve more accurate comparison results.
In einigen Ausführungsformen ist jeder Wegeingangsanschluss über einen Kopplungsweg, der dem Wegeingangsanschluss eindeutig zugeordnet ist, einem anderen Wegausgangsanschluss zugeordnet. Jeder der Kopplungswege kann konfiguriert sein, eine Verbindung zwischen dem Wegeingangsanschluss und dem Wegausgangsanschluss herzustellen. Folglich ist jeder Wegausgangsanschluss über den jeweiligen Kopplungsweg einem anderen Wegeingangsanschluss eindeutig zugeordnet. In einigen Implementierungen umfasst die Schaltung ferner in jedem Kopplungsweg zwischen den Wegeingangsanschlüssen und den Wegausgangsanschlüssen wenigstens zwei Komparatoren und einen Komparatorauswahlschalter, der zwischen den Wegeingangsanschluss und die Komparatoren gekoppelt ist. Der Komparatorauswahlschalter kann steuerbar sein, um die Verbindung von dem Wegeingangsanschluss zu wenigstens einem der Komparatoren herzustellen.In some embodiments, each path input port is associated with another path output port via a coupling path uniquely associated with the path input port. Each of the coupling paths may be configured to establish a connection between the path input terminal and the way output terminal. Consequently, each path output terminal is uniquely assigned to another path input terminal via the respective coupling path. In some implementations, the circuit further includes, in each coupling path between the path input terminals and the path output terminals, at least two comparators and a comparator selection switch coupled between the path input terminal and the comparators. The comparator select switch may be controllable to establish the connection from the path input port to at least one of the comparators.
In einigen Implementierungen ist in jedem Kopplungsweg wenigstens einer der wenigstens zwei Komparatoren mit einer Referenzkapazität bereitgestellt, die an einen Eingangsknoten des Komparators gekoppelt ist. In einigen Implementierungen umfasst die Referenzkapazität wenigstens eine geschaltete Kapazität, die selektiv steuerbar ist. Die Schaltung kann ferner eine Steuereinheit umfassen, die konfiguriert ist, eine Verbindung zwischen dem Wegeingangsanschluss und dem Wegausgangsanschluss über den wenigstens einen Komparator selektiv zu unterbrechen, wobei wenigstens eine geschaltete Kapazität so gesteuert ist, um eine effektive Schwellenspannung auf einen vorgegebenen Wert zu setzen. In einigen Ausführungsformen umfassen wenigstens zwei Kopplungswege einen gemeinsamen Komparator. In einigen Implementierungen umfassen die wenigstens zwei Kopplungswege ferner einen Eingangsmultiplexer, der zwischen die Wegeingangsanschlüsse der wenigstens zwei Kopplungswege und den gemeinsamen Komparator gekoppelt ist, wobei der Eingangsmultiplexer konfiguriert ist, die an den Wegeingangsanschlüssen der wenigstens zwei Kopplungswege empfangene Eingabe in eine kombinierte Eingabe zu kombinieren, die dem gemeinsamen Komparator bereitgestellt werden soll.In some implementations, at least one of the at least two comparators is provided in each coupling path with a reference capacitance coupled to an input node of the comparator. In some implementations, the reference capacitance includes at least one switched capacitance that is selectively controllable. The circuit may further include a controller configured to selectively interrupt a connection between the path input terminal and the way output terminal via the at least one comparator, wherein at least one switched capacitance is controlled to set an effective threshold voltage to a predetermined value. In some embodiments, at least two coupling paths comprise a common comparator. In some implementations, the at least two coupling paths further comprise an input multiplexer coupled between the path input terminals of the at least two coupling paths and the common comparator, the input multiplexer configured to input to one of the path input terminals of the at least two coupling paths combined input to be provided to the common comparator.
In einigen Ausführungsformen umfassen die wenigstens zwei Kopplungswege einen Ausgangsauswahlschalter, der zwischen den gemeinsamen Komparator und die Ausgangsschaltungen der wenigstens zwei Kopplungswege gekoppelt ist. Der Ausgangsauswahlschalter kann steuerbar sein, um eine Verbindung von dem gemeinsamen Komparator zu einer ausgewählten der Ausgangsschaltungen der wenigstens zwei Kopplungswege herzustellen. In einigen Implementierungen ist die Ausgangsschaltung konfiguriert, für jeden Kopplungsweg ein Komparatorausgangssignal basierend auf einer Einstellung des Komparatorauswahlschalters zu bilden. Die Ausgangsschaltung kann in jedem Kopplungsweg konfiguriert sein, das Komparatorausgangssignal basierend auf der logischen Kombination der von den mehreren Komparatorausgangsknoten der wenigstens zwei Komparatoren empfangenen Ausgangssignale zu bilden, falls die Einstellung des Komparatorauswahlschalters so ist, um den Wegeingangsanschluss mit mehr als einem Komparator zu verbinden. In einigen Implementierungen ist die Ausgangsschaltung konfiguriert, in jedem Kopplungsweg das Komparatorausgangssignal basierend auf einem Ausgangssignal des einzigen der mehreren Komparatoren zu bilden, falls die Einstellung des Komparatorauswahlschalters in jedem Kopplungsweg so ist, um den Wegeingangsanschluss mit einem einzigen der Komparatoren zu verbinden. Beispiele der oben beschriebenen Ausführungsformen und beispielhaften Implementierungen der zugrundeliegenden Konzepte werden nun bezüglich der 7 bis 10 erörtert.In some embodiments, the at least two coupling paths include an output selection switch coupled between the common comparator and the output circuits of the at least two coupling paths. The output selection switch may be controllable to establish a connection from the common comparator to a selected one of the output circuits of the at least two coupling paths. In some implementations, the output circuit is configured to form, for each coupling path, a comparator output signal based on a setting of the comparator selection switch. The output circuit may be configured in each coupling path to form the comparator output signal based on the logical combination of the output signals received from the plurality of comparator output nodes of the at least two comparators if the setting of the comparator selection switch is to connect the path input port to more than one comparator. In some implementations, the output circuit is configured to form, in each coupling path, the comparator output signal based on an output signal of the single one of the plurality of comparators, if the setting of the comparator selection switch in each coupling path is such as to connect the path input terminal to a single one of the comparators. Examples of the above-described embodiments and exemplary implementations of the underlying concepts will now be described with respect to FIG 7 to 10 discussed.
7 zeigt eine schematische graphische Darstellung, die eine Schaltung 700 in einer dritten Ausführungsform veranschaulicht. Die Schaltung ist konfiguriert, mehrere Eingangssignalspannungen VIN_1 und VIN_2 unter Verwendung mehrerer zugeordneter Schwellenspannungen zu verarbeiten. Die Schaltung 700 umfasst mehrere Wegeingangsanschlüsse (in dem in 7 veranschaulichten Beispiel sind dies ein erster Wegeingangsanschluss 711 und ein zweiter Wegeingangsanschluss 721), die über mehrere parallel angeordnete Komparatoren (in dem in 7 veranschaulichten Beispiel sind dies ein erster Komparatorblock 715, ein zweiter Komparatorblock 725 und ein dritter Komparatorblock 735) an mehrere Ausgangsanschlüsse (in dem in 7 veranschaulichten Beispiel sind dies ein erster Wegausgangsanschluss 719 und ein zweiter Wegausgangsanschluss 729) gekoppelt sind. Es sollte angegeben werden, dass die Anzahl der Komparatorfunktions-Schaltungsblöcke 715, 725, 735 (drei im Beispiel nach 7) die Anzahl der Wegeeingangsanschlüsse 711, 721, die in dem Beispiel an einen ersten Wegausgangsanschluss 719 und einen zweiten Wegausgangsanschluss 729 (folglich zwei Weganschlüsse in dem Beispiel nach 7) gekoppelt sind, übersteigt. Im Allgemeinen ist jeder der Wegeingangsanschlüsse 711, 721 einem anderen Wegausgangsanschluss 719, 729 zugeordnet. Die Zuordnung wird über einen jeweiligen Kopplungsweg 710, 720 (der in 7 lediglich schematisch mit einer Einkreisung mit einer elliptischen gestrichelten Linie angegeben ist) hergestellt, der dem Wegeingangsanschluss 711, 721 eindeutig zugeordnet ist. Folglich ist jeder Wegausgangsanschluss 719, 729 über den jeweiligen Kopplungsweg 710, 720 einem anderen Wegeingangsanschluss 711, 721 eindeutig zugeordnet. 7 shows a schematic diagram showing a circuit 700 illustrated in a third embodiment. The circuit is configured to process a plurality of input signal voltages VIN_1 and VIN_2 using a plurality of associated threshold voltages. The circuit 700 includes a plurality of path input terminals (in which in 7 illustrated example, these are a first path input terminal 711 and a second path input port 721 ) arranged over several comparators arranged in parallel (in the in 7 For example, these are a first comparator block 715 , a second comparator block 725 and a third comparator block 735 ) to a plurality of output terminals (in the in 7 illustrated example, these are a first way output terminal 719 and a second way output terminal 729 ) are coupled. It should be noted that the number of comparator function circuit blocks 715 . 725 . 735 (three in the example after 7 ) the number of way input terminals 711 . 721 , which in the example to a first way output terminal 719 and a second way output terminal 729 (hence two way connections in the example after 7 ) are exceeded. In general, each of the path input terminals 711 . 721 another way output terminal 719 . 729 assigned. The assignment is made via a respective coupling path 710 . 720 (the in 7 only schematically indicated with an encirclement with an elliptical dashed line), which is the path input terminal 711 . 721 is uniquely assigned. Consequently, each way output terminal 719 . 729 over the respective coupling path 710 . 720 another path input connection 711 . 721 uniquely assigned.
Die Kopplungswege zwischen den Wegeingangsanschlüssen 711, 721 und den Wegausgangsanschlüssen 719, 729 umfassen jeder wenigstens zwei Komparatoren. In einigen Implementierungen ist jeder Kopplungsweg konfiguriert, eine Verbindung zwischen dem Wegeingangsanschluss und dem Wegausgangsanschluss nur durch einen Komparator selektiv herzustellen. In dem in 7 veranschaulichten Beispiel ist der erste Wegeingangsanschluss 711 über einen ersten Kopplungsweg 710 an den ersten Wegausgangsanschluss 719 gekoppelt. Im Allgemeinen umfassen die Kopplungswege für jeden der wenigstens zwei Komparatoren einen zugeordneten Komparatorauswahlschalter, der zwischen den Wegeingangsanschluss und einen zugeordneten der wenigstens zwei Komparatoren gekoppelt ist. Der Komparatorauswahlschalter kann steuerbar sein, um die Verbindung von dem Wegeingangsanschluss zu dem zugeordneten der wenigstens zwei Komparatoren des Kopplungswegs herzustellen. Wie bezüglich des in 7 veranschaulichten Beispiels gezeigt ist, verläuft der erste Kopplungsweg 710 über einen ersten Komparatorauswahlschalter 712 zu einem Abtastknoten 714 des ersten Komparators in dem ersten Komparatorblock 715 und über einen zweiten Komparatorauswahlschalter 722 und einen Eingangsmultiplexer 713 zu einem Abtastknoten 724 des zweiten Komparators in dem zweiten Komparatorblock 725. Im Allgemeinen umfassen in einigen Ausführungsformen die wenigstens zwei Kopplungswege ferner einen Eingangsmultiplexer, der zwischen die Eingangsanschlüsse der wenigstens zwei Kopplungswege und den gemeinsamen Komparator gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen kann der Eingangsmultiplexer konfiguriert sein, die an den Eingangsanschlüssen der wenigstens zwei Kopplungswege empfangene Eingabe in eine multiplexierte Eingabe auszuwählen, die dem gemeinsamen Komparator bereitgestellt werden soll.The coupling paths between the path input terminals 711 . 721 and the route exit terminals 719 . 729 Each includes at least two comparators. In some implementations, each coupling path is configured to selectively establish a connection between the path input terminal and the way output terminal only through a comparator. In the in 7 illustrated example is the first path input terminal 711 via a first coupling path 710 to the first way output terminal 719 coupled. In general, the coupling paths for each of the at least two comparators include an associated comparator selection switch coupled between the path input terminal and an associated one of the at least two comparators. The comparator selection switch may be controllable to establish the connection from the path input terminal to the associated one of the at least two comparators of the coupling path. As regards the in 7 illustrated example, runs the first coupling path 710 via a first comparator selection switch 712 to a sense node 714 of the first comparator in the first comparator block 715 and via a second comparator selection switch 722 and an input multiplexer 713 to a sense node 724 of the second comparator in the second comparator block 725 , In general, in some embodiments, the at least two coupling paths further include an input multiplexer coupled between the input terminals of the at least two coupling paths and the common comparator. In some embodiments, the input multiplexer may be configured to select the input received at the input terminals of the at least two coupling paths into a multiplexed input to be provided to the common comparator.
In 7 sind nun der erste Komparatorblock 715 und der zweite Komparatorblock 725 beide über einen ersten Ausgangsmultiplexer 718 an den ersten Wegausgangsanschluss 719 gekoppelt, um den ersten Kopplungsweg 710 zu vervollständigen. Gleichermaßen ist der zweite Wegeingangsanschluss 721 über einen zweiten Kopplungsweg 720 an den zweiten Wegausgangsanschluss 729 gekoppelt. Der zweite Kopplungsweg 720 verläuft über einen dritten Komparatorauswahlschalter 732 und den Eingangsmultiplexer 713 zu dem Abtastknoten 724 des zweiten Komparators in dem zweiten Komparatorblock 725 und über einen vierten Komparatorauswahlschalter 742 zu einem Abtastknoten 734 des dritten Komparators in einem dritten Komparatorblock 735. Der zweite Komparatorblock 725 und der dritte Komparatorblock 735 sind beide über einen zweiten Ausgangsmultiplexer 728 mit dem zweiten Wegausgangsanschluss 729 gekoppelt. Im Allgemeinen ist der Ausgangsmultiplexer konfiguriert, eine von den von den wenigstens zwei Komparatoren empfangenen Ausgaben auszuwählen, um ein multiplexiertes Ausgangssignal zu bilden, das an dem Wegausgangsanschluss bereitgestellt wird.In 7 are now the first comparator block 715 and the second comparator block 725 both via a first output multiplexer 718 to the first way output terminal 719 coupled to the first coupling path 710 to complete. Likewise, the second is Wegeingangsanschluss 721 via a second coupling path 720 to the second way output terminal 729 coupled. The second coupling path 720 passes through a third comparator selection switch 732 and the input multiplexer 713 to the sensing node 724 of the second comparator in the second comparator block 725 and a fourth comparator selection switch 742 to a sense node 734 of the third comparator in a third comparator block 735 , The second comparator block 725 and the third comparator block 735 Both are via a second output multiplexer 728 with the second way output terminal 729 coupled. In general, the output multiplexer is configured to select one of the outputs received from the at least two comparators to form a multiplexed output signal provided at the path output port.
Im Allgemeinen können wenigstens zwei Kopplungswege einen gemeinsamen Komparator umfassen. Während sowohl der erste Kopplungsweg 710 als auch der zweite Kopplungsweg 720 zwei Komparatoren enthalten, benutzen die beiden Kopplungswege außerdem einen Komparator (den zweiten Komparatorblock 725) gemeinsam. Entsprechend kann eine (in 7 nicht gezeigte) Steuereinheit implementiert sein, die konfiguriert ist, die Einstellungen der Komparatorauswahlschalter 722, 732 zu steuern, um eine Situation, in der der zweite Komparatorblock 725 gleichzeitig in den ersten Kopplungsweg 710 und in den zweiten Kopplungsweg 720 geschaltet sind, wenigstens zu dem Zeitpunkt zu vermeiden, zu dem die erste Eingangssignalspannung VIN_1 und die zweite Eingangssignalspannung VIN_2 an den ersten Wegeingangsanschluss 711 bzw. an den zweiten Wegeingangsanschluss 721 gesetzt sind. Im Allgemeinen kann die Steuereinheit konfiguriert sein, den Komparatorauswahlschalter und/oder den Ausgangsauswahlschalter so zu steuern, um den Kopplungsweg über den gemeinsamen Komparator zwischen dem Wegeingangsanschluss und dem Wegausgangsanschluss selektiv herzustellen oder zu unterbrechen. Die Steuereinheit kann konfiguriert sein, die Komparatorauswahlschalter so zu steuern, dass das multiplexierte Ausgangssignal die Ausgabe von den Komparatoren des Kopplungswegs nahtlos kombiniert. Es kann wenigstens eine Wirkung sein, dass das multiplexierte Ausgangssignal kontinuierlich auf dem Eingangssignal an dem Wegeingangsanschluss basiert, der dem jeweiligen Wegausgangsanschluss zugeordnet ist. Wie oben beschrieben worden ist, kann die Steuereinheit konfiguriert sein, den Komparatorauswahlschalter und/oder den Ausgangsauswahlschalter so zu steuern, dass die kombinierte Ausgabe zu einem Zeitpunkt aus der Ausgabe von nur einem Komparator besteht. In einigen Implementierungen ist die Steuereinheit als eine Zustandsmaschine bereitgestellt.In general, at least two coupling paths may comprise a common comparator. While both the first coupling path 710 as well as the second coupling path 720 contain two comparators, the two coupling paths also use a comparator (the second comparator block 725 ) together. Accordingly, a (in 7 not shown) configured to adjust the settings of the comparator selection switches 722 . 732 to control a situation where the second comparator block 725 simultaneously in the first coupling path 710 and in the second coupling path 720 are switched to avoid, at least at the time at which the first input signal voltage VIN_1 and the second input signal voltage VIN_2 to the first path input terminal 711 or to the second path input connection 721 are set. In general, the control unit may be configured to control the comparator selection switch and / or the output selection switch so as to selectively establish or interrupt the coupling path via the common comparator between the path input terminal and the path output terminal. The controller may be configured to control the comparator selectors so that the multiplexed output signal seamlessly combines the output from the comparators of the coupling path. It may be at least an effect that the multiplexed output signal is continuously based on the input signal at the path input terminal assigned to the respective path output terminal. As described above, the control unit may be configured to control the comparator selection switch and / or the output selection switch so that the combined output at a time consists of the output of only one comparator. In some implementations, the controller is provided as a state machine.
Im Allgemeinen kann wenigstens einer der wenigstens zwei Komparatoren in einem Kopplungsweg konfiguriert sein, wenigstens in einem ersten Betriebsmodus, in dem der wenigstens eine der wenigstens zwei Komparatoren einen Vergleich ausführt, und in einem zweiten Betriebsmodus, in dem der wenigstens eine der wenigstens zwei Komparatoren ein Rücksetzen, das hier außerdem als ein Auffrischen bezeichnet wird, ausführt, zu arbeiten. Wie bereits oben bezüglich der in dem Beispiel in 7 veranschaulichten Schaltung erörtert worden ist, kann die (in 7 nicht gezeigte) Steuereinheit ferner implementiert sein, die Einstellungen der Komparatorauswahlschalter 712, 722, 732 und 742 zu steuern, um dem ersten Komparatorblock 715, dem zweiten Komparatorblock 725 und/oder dem dritten Komparatorblock 735 einen Zeitraum zum Auffrischen der Referenzkapazität zu ermöglichen, wo eine derartige Kapazität implementiert ist, z. B. in einer Implementierung des jeweiligen Komparators gemäß der beispielhaften Ausführungsform, die in den 1 bis 4 veranschaulicht ist und oben beschrieben worden ist. In der Tat sind in der veranschaulichten Implementierung, während einem Komparatorblock 715 ein Zeitraum für die Auffrischung erlaubt ist, die anderen Komparatorblöcke 725, 735 jeder in einen anderen des ersten Kopplungswegs 710 und des zweiten Kopplungswegs 720 geschaltet. In einigen Implementierungen umfassen im Allgemeinen die wenigstens zwei Kopplungswege einen Ausgangsauswahlschalter, der zwischen den gemeinsamen Komparator und die Wegausgangsanschlüsse der wenigstens zwei Kopplungswege gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen ist der Ausgangsauswahlschalter steuerbar, um eine Verbindung von dem gemeinsamen Komparator zu einem ausgewählten der Wegausgangsanschlüsse der wenigstens zwei Kopplungswege herzustellen.In general, at least one of the at least two comparators may be configured in a coupling path, at least in a first operating mode in which the at least one of the at least two comparators performs a comparison, and in a second operating mode in which the at least one of the at least two comparators Reset, which is also referred to here as a refresh, runs to work. As already mentioned above in the example in 7 illustrated circuit, the (in 7 not shown), the settings of the comparator selection switches 712 . 722 . 732 and 742 to control the first comparator block 715 , the second comparator block 725 and / or the third comparator block 735 allow a period for refreshing the reference capacity where such capacity is implemented, e.g. Example, in an implementation of the respective comparator according to the exemplary embodiment, in the 1 to 4 is illustrated and described above. In fact, in the illustrated implementation, during a comparator block 715 a refresh period is allowed, the other comparator blocks 725 . 735 everyone in another of the first coupling path 710 and the second coupling path 720 connected. In some implementations, generally, the at least two coupling paths include an output selection switch coupled between the common comparator and the path output terminals of the at least two coupling paths. In some embodiments, the output selector switch is controllable to make a connection from the common comparator to a selected one of the path output terminals of the at least two coupling paths.
8 zeigt eine Tabelle 800, die die Zustände der Schaltung in 7 veranschaulicht, wenn sie z. B. betrieben wird, wie oben beschrieben worden ist. Die Tabelle 800 stellt einen beispielhaften Überblick über die Einstellungen des ersten Komparatorauswahlschalters 712 (der in der Tabelle 800 als COMP_SEL_1 bezeichnet ist), des zweiten Komparatorauswahlschalters 722 (COMP_SEL_2), des dritten Komparatorauswahlschalters 732 (COMP_SEL_3) und des vierten Komparatorauswahlschalters 742 (COMP_SEL_4) bereit. In einer beispielhaften Implementierung, die oben erörtert worden ist, umfasst der Betrieb der Schaltung 700 für jeden Wegeingangsanschluss 711, 721 das selektive Herstellen einer Kopplung über einen Komparator der zwei Komparatorblöcke 715 und 725, 725 und 735, die parallel bereitgestellt sind, um einen Kopplungsweg 710, 720 von dem Wegeingangsanschluss 711, 721 zu einem zugeordneten Ausgangsanschluss 719, 729 herzustellen, wenn die Kopplung über den anderen Komparator unterbrochen wird. Dies ist in der Tabelle 800 veranschaulicht, die einen beispielhaften Überblick über die Zustände des ersten Komparatorblocks 715, des zweiten Komparatorblocks 725 und des dritten Komparatorblocks 735 bereitstellt. In einer ersten Phase (die in der Tabelle 800 als PHASE_1 bezeichnet ist) ist der erste Komparatorauswahlschalter 712 (COMP_SEL_1) offen, während der zweite Komparatorauswahlschalter 722 (COMP_SEL_2) geschlossen ist. Entsprechend befindet sich der erste Komparatorblock 715 (der in der Tabelle 800 als COMP_1 bezeichnet ist) im Lademodus (der in der Tabelle 800 als AUFFRISCHEN bezeichnet ist). Die erste Eingangssignalspannung VIN_1 ist folglich dem zweiten Komparatorblock 725 (COMP_2) bereitgestellt, der sich im Betriebsmodus (der in der Tabelle 800 als ABTASTEN bezeichnet ist) befindet. Unterdessen ist der dritte Komparatorauswahlschalter 732 (COMP_SEL_3) offen. Folglich wird die zweite Eingangssignalspannung VIN_2 von dem ersten Kopplungsweg 710 ferngehalten. Der vierte Komparatorauswahlschalter 742 (COMP_SEL_4) ist geschlossen, wodurch die zweite eingegebene Eingangssignalspannung VIN_2 dem dritten Komparatorblock 735 (COMP_3) bereitgestellt ist, der sich im Betriebsmodus (ABTASTEN) befindet. 8th shows a table 800 indicating the states of the circuit in 7 illustrates, for. B. is operated as described above. The table 800 provides an exemplary overview of the settings of the first comparator selection switch 712 (in the table 800 referred to as COMP_SEL_1) of the second comparator selection switch 722 (COMP_SEL_2), the third comparator selection switch 732 (COMP_SEL_3) and the fourth comparator selection switch 742 (COMP_SEL_4) ready. In an exemplary implementation discussed above, the operation of the circuit includes 700 for each path input connection 711 . 721 selectively establishing a coupling via a comparator of the two comparator blocks 715 and 725 . 725 and 735 which are provided in parallel to a coupling path 710 . 720 from the path input terminal 711 . 721 to an associated output port 719 . 729 when the coupling is interrupted via the other comparator. This is in the table 800 FIG. 2 illustrates an exemplary overview of the states of the first comparator block 715 , the second comparator block 725 and the third comparator block 735 provides. In a first phase (the in the table 800 PHASE_1) is the first comparator selection switch 712 (COMP_SEL_1) while the second comparator select switch 722 (COMP_SEL_2) is closed. Accordingly, there is the first comparator block 715 (in the table 800 as COMP_1) in charge mode (shown in the table 800 is designated as REFRESH). The first input signal voltage VIN_1 is thus the second comparator block 725 (COMP_2) operating in the operating mode (shown in the table 800 is labeled as ABTASTEN) is located. Meanwhile, the third comparator selection switch 732 (COMP_SEL_3) open. As a result, the second input signal voltage VIN_2 becomes the first coupling path 710 kept away. The fourth comparator selector switch 742 (COMP_SEL_4) is closed, whereby the second input input signal voltage VIN_2 input to the third comparator block 735 (COMP_3) is in the operating mode (BUTTONS).
In einigen Ausführungsformen ist jedoch der zweite Komparatorblock 725 konfiguriert, den ersten Komparatorblock 715 und/oder den dritten Komparatorblock 735 betriebstechnisch zu ergänzen. Dies ist in den anderen Phasen (PHASE_2 und PHASE_3) zu sehen. In der zweiten Phase (PHASE_2) sind der erste Komparatorauswahlschalter 712 und der vierte Komparatorauswahlschalter 742 geschlossen, während der zweite Komparatorauswahlschalter 722 und der dritte Komparatorauswahlschalter 732 offen sind. Entsprechend befinden sich der erste Komparatorblock 715 und der dritte Komparatorblock 735 im Betriebsmodus (ABTASTEN), während sich der zweite Komparatorblock 725 im Lademodus (AUFFRISCHEN) befindet. Ferner ist in einer dritten Phase (PHASE_3) der vierte Komparatorauswahlschalter 742 offen, während der dritte Komparatorauswahlschalter 732 geschlossen ist. Entsprechend befindet sich der dritte Komparatorblock 735 (COMP_3) im Lademodus (AUFFRISCHEN). Die zweite Eingangssignalspannung VIN_2 wird folglich dem zweiten Komparatorblock 525 (COMP_2) bereitgestellt, der sich im Betriebsmodus (ABTASTEN) befindet. Unterdessen ist der zweite Komparatorauswahlschalter 722 offen. Folglich wird die erste Eingangssignalspannung VIN_1 von dem zweiten Kopplungsweg 720 ferngehalten. Der erste Komparatorauswahlschalter 712 ist geschlossen, wodurch die erste eingegebene Eingangssignalspannung VIN_1 dem ersten Komparatorblock 715 (COMP_1) bereitgestellt wird, der sich im Betriebsmodus befindet. Es kann wenigstens eine Wirkung sein, dass, solange wie die Schaltung 700 gemäß einem der oben erwähnten Modi betrieben wird, im ersten Kopplungsweg 710 der erste Ausgangsmultiplexer 718 entweder von dem ersten Komparatorblock 715 oder von dem zweiten Komparatorblock 725 eine Ausgangssignalspannung VOUT_1 im Wesentlichen kontinuierlich empfangen kann, die dem ersten Wegausgangsanschluss 719 bereitgestellt wird, die auf der ersten Eingangssignalspannung VIN_1 basiert. Gleichermaßen kann im zweiten Kopplungsweg 720 der zweite Ausgangsmultiplexer 728 entweder von dem zweiten Komparatorblock 725 oder von dem dritten Komparatorblock 735 eine Ausgangssignalspannung VOUT_2 im Wesentlichen kontinuierlich empfangen, die dem zweiten Wegausgangsanschluss 729 bereitgestellt wird, die auf dem zweiten Eingangssignal VIN_2 basiert.However, in some embodiments, the second comparator block is 725 configured, the first comparator block 715 and / or the third comparator block 735 operationally supplement. This can be seen in the other phases (PHASE_2 and PHASE_3). In the second phase (PHASE_2), the first comparator select switch 712 and the fourth comparator selection switch 742 closed while the second comparator selection switch 722 and the third comparator selection switch 732 are open. Accordingly, there are the first comparator block 715 and the third comparator block 735 in the operating mode (BUTTON) while the second comparator block 725 in charge mode (REFRESH). Further, in a third phase (PHASE_3), the fourth comparator selection switch 742 open, while the third comparator selector switch 732 closed is. Accordingly, there is the third comparator block 735 (COMP_3) in charge mode (REFRESH). The second input signal voltage VIN_2 thus becomes the second comparator block 525 (COMP_2), which is in the operating mode (BUTTONS). Meanwhile, the second comparator selection switch 722 open. As a result, the first input signal voltage VIN_1 becomes from the second coupling path 720 kept away. The first comparator selector switch 712 is closed, whereby the first input signal voltage input VIN_1 the first comparator block 715 (COMP_1), which is in operating mode. It can be at least one effect that, as long as the circuit 700 is operated according to one of the above-mentioned modes, in the first coupling path 710 the first output multiplexer 718 either from the first comparator block 715 or from the second comparator block 725 can substantially continuously receive an output signal voltage VOUT_1 corresponding to the first path output terminal 719 which is based on the first input signal voltage VIN_1. Similarly, in the second coupling path 720 the second output multiplexer 728 either from the second comparator block 725 or from the third comparator block 735 receive an output signal voltage VOUT_2 substantially continuously, which is the second path output terminal 729 which is based on the second input signal VIN_2.
In einer vierten Phase (PHASE_4) sind der erste Komparatorauswahlschalter 712, der dritte Komparatorauswahlschalter 732 und der vierte Komparatorauswahlschalter 742 geschlossen, während der zweite Komparatorauswahlschalter 722 offen ist. Der erste Kopplungsweg 710 verwendet den ersten Komparatorblock 715, um die erste Ausgangssignalspannung VOUT_1 zu bilden. Im Hinblick auf den zweiten Kopplungsweg 720 werden sowohl der zweite Komparatorblock 725 als auch der dritte Komparatorblock 735 verwendet, wobei der zweite Ausgangsmultiplexer 728 eine Ausgangssignalspannung VOUT_2 entweder von dem zweiten Komparatorblock 725 oder von dem dritten Komparatorblock 735 auswählen kann, die dem zweiten Wegausgangsanschluss 729 bereitgestellt wird. Der Betrieb des zweiten Kopplungswegs 720 ist folglich ähnlich zu dem Betrieb während der vierten Phase PHASE_4 nach Tabelle 600 in 6, der oben bezüglich 5 erörtert worden ist. In einigen Implementierungen kann eine (in 7 nicht gezeigte) Logikschaltung die Ausgangssignalspannung VOUT_2 auf einer logischen Kombination, z. B. einer UND-Kombination, des von dem zweiten Komparatorblock 725 bereitgestellten Ausgangssignals und des von dem dritten Komparatorblock 735 bereitgestellten Ausgangssignals basieren.In a fourth phase (PHASE_4), the first comparator selection switch 712 , the third comparator selection switch 732 and the fourth comparator selection switch 742 closed while the second comparator selection switch 722 is open. The first coupling path 710 uses the first comparator block 715 to form the first output signal voltage VOUT_1. With regard to the second coupling path 720 become both the second comparator block 725 as well as the third comparator block 735 used, the second output multiplexer 728 an output signal voltage VOUT_2 either from the second comparator block 725 or from the third comparator block 735 can select the second way output terminal 729 provided. The operation of the second coupling path 720 is therefore similar to the operation during the fourth phase PHASE_4 according to the table 600 in 6 , the above re 5 has been discussed. In some implementations, a (in 7 not shown) logic circuit the output signal voltage VOUT_2 on a logical combination, for. B. an AND combination, that of the second comparator block 725 provided output signal and that of the third comparator block 735 based output signal are based.
In einer fünften Phase (PHASE_5) sind der erste Komparatorauswahlschalter 712 und der vierte Komparatorauswahlschalter 742 wie in der vierten Phase (PHASE_4) geschlossen, wobei aber der dritte Komparatorauswahlschalter 732 offen ist und der zweite Komparatorauswahlschalter 722 geschlossen ist. Der Unterschied zum Betrieb in der vierten Phase (PHASE_4) ist folglich, dass die Rollen des ersten Kopplungswegs 710 und des zweiten Kopplungswegs 720 vertauscht sind. In einer Implementierung können die vierte und/oder die fünfte Phase Übergangsphasen sein, die während eines Übergangs zwischen der ersten und der zweiten Phase und/oder während eines Übergangs zwischen der zweiten und der dritten Phase und/oder während eines Übergangs zwischen der dritten und der ersten Phase auftreten. Es sollte erkannt werden, dass die Formulierung 'Übergang', wie sie hier verwendet wird, nicht als einschränkend bezüglich der relativen Länge zu verstehen ist, insbesondere sollte eine Dauer der Übergangsphase (PHASE_4, PHASE_5) viel kürzer als eine Dauer der anderen Phasen (PHASE_1, PHASE_2, PHASE_3) sein. Ferner sollte die aufeinanderfolgende Nummerierung nicht als einschränkend verstanden werden. Eine Übergangsphase könnte z. B. außerdem implementiert sein, so dass sie zwischen der dritten Phase und der zweiten Phase auftritt oder zwischen der dritten Phase und der ersten Phase auftritt oder zwischen der zweiten Phase und der ersten Phase auftritt.In a fifth phase (PHASE_5) are the first comparator selection switch 712 and the fourth comparator selection switch 742 as in the fourth phase (PHASE_4) closed, but the third comparator selection switch 732 is open and the second comparator selector switch 722 closed is. The difference to the operation in the fourth phase (PHASE_4) is therefore that the roles of the first coupling path 710 and the second coupling path 720 are reversed. In one implementation, the fourth and / or fifth phases may be transitional phases that occur during a transition between the first and second phases and / or during a transition between the second and third phases and / or during a transition between the third and third phases first phase occur. It should be recognized that the As used herein, the term 'transition' is not to be understood as limiting the relative length, in particular a duration of the transition phase (PHASE_4, PHASE_5) should be much shorter than a duration of the other phases (PHASE_1, PHASE_2, PHASE_3). Further, the consecutive numbering should not be construed as limiting. A transition phase could, for. For example, it may also be implemented to occur between the third phase and the second phase or occur between the third phase and the first phase or occur between the second phase and the first phase.
9 zeigt eine schematische graphische Darstellung, die eine Schaltung 900 in einer vierten Ausführungsform veranschaulicht. Die Schaltung 900 ist konfiguriert, mehrere Eingangssignalspannungen VIN_1, VIN_2, VIN_3 unter Verwendung mehrerer zugeordneter Schwellenspannungen zu verarbeiten. Die Schaltung 900 umfasst einen ersten Wegeingangsanschluss 911, einen zweiten Wegeingangsanschluss 921 und einen dritten Wegeingangsanschluss 931, die über mehrere Komparatoren (in dem in 9 veranschaulichten Beispiel sind dies ein erster Komparatorblock 915, ein zweiter Komparatorblock 925, ein dritter Komparatorblock 935 und ein vierter Komparatorblock 945, die parallel angeordnet sind) mit einem ersten Wegausgangsanschluss 919, einem zweiten Wegausgangsanschluss 929 und einem dritten Wegausgangsanschluss 939 verbunden sind. Die Schaltung 900 ähnelt sowohl der als ein Beispiel in 7 veranschaulichten Schaltung 700 als auch der als ein grundlegendes Beispiel in 5 veranschaulichten Schaltung 500. Insbesondere sollte angegeben werden, dass die Anzahl der Komparatorblöcke 915, 925, 935, 945 (vier in dem Beispiel nach 9 wie angenommen drei im Beispiel nach 7) die Anzahl der Eingangsanschlüsse 911, 921, 931, die an die Wegausgangsanschlüsse 919, 929, 939 gekoppelt sind, um eins übersteigt. Im Allgemeinen ist jeder der Eingangsanschlüsse 911, 921, 931 über einen Kopplungsweg 910, 920, 930, von denen jeder einem der Wegeingangsanschlüsse 911, 921, 931 eindeutig zugeordnet ist, einem anderen Wegausgangsanschluss 919, 929, 939 zugeordnet, wodurch jeder Wegausgangsanschluss 919, 929, 939 über den jeweiligen Kopplungsweg 910, 920, 930 eindeutig einem anderen Eingangsweg-Eingangsanschluss 911, 921, 931 zugeordnet ist. Die Struktur der beispielhaften Schaltung 900 ist zu der Struktur der beispielhaften Schaltungen 500 und 700, die oben ausführlich erörtert worden sind, konzeptionell ähnlich. Deshalb wird nun auf eine ausführliche Beschreibung verzichtet. Stattdessen wird auf die oben beschriebenen Beispiele verwiesen. 9 shows a schematic diagram showing a circuit 900 illustrated in a fourth embodiment. The circuit 900 is configured to process a plurality of input signal voltages VIN_1, VIN_2, VIN_3 using a plurality of associated threshold voltages. The circuit 900 includes a first path input port 911 , a second path input port 921 and a third path input port 931 which has several comparators (in the in 9 For example, these are a first comparator block 915 , a second comparator block 925 , a third comparator block 935 and a fourth comparator block 945 arranged in parallel) with a first path output terminal 919 , a second way output terminal 929 and a third way output terminal 939 are connected. The circuit 900 resembles both the as an example in 7 illustrated circuit 700 as well as the one basic example in 5 illustrated circuit 500 , In particular, it should be stated that the number of comparator blocks 915 . 925 . 935 . 945 (four in the example after 9 as assumed three in the example after 7 ) the number of input terminals 911 . 921 . 931 , which are connected to the way outgoing connections 919 . 929 . 939 coupled to one exceeds. In general, each of the input terminals 911 . 921 . 931 via a coupling path 910 . 920 . 930 each of which is one of the path input terminals 911 . 921 . 931 is uniquely assigned to another way output terminal 919 . 929 . 939 assigned, eliminating each way output terminal 919 . 929 . 939 over the respective coupling path 910 . 920 . 930 clearly another input path input terminal 911 . 921 . 931 assigned. The structure of the exemplary circuit 900 is to the structure of the exemplary circuits 500 and 700 Conceptually similar to those discussed in detail above. Therefore, a detailed description is now omitted. Instead, reference is made to the examples described above.
10 zeigt eine Tabelle 1000, die einige beispielhafte Zustände der Schaltung in 9 veranschaulicht, wenn sie z. B. betrieben wird, wie oben beschrieben worden ist. Die Tabelle 1000 stellt einen beispielhaften Überblick über die Einstellungen der sechs Komparatorauswahlschalter 912, 922, 932, 942, 952, 962 (die in der Tabelle 1000 als COMP_SEL_1, ..., COMP_SEL_6 bezeichnet sind) bereit. In einer beispielhaften Implementierung umfasst der Betrieb der Schaltung 900 für jeden Eingangsanschluss 911, 921, 931 das selektive Herstellen einer Kopplung über einen in einem Paar von Komparatorblöcken 915 und 925, 925 und 935, 935 und 945, die parallel bereitgestellt sind, um paarweise einen Kopplungsweg 910, 920, 930 von dem Eingangsanschluss 911, 921, 931 zu einem zugeordneten Ausgangsanschluss 919, 929, 939 zu bilden, während die Kopplung über den anderen Komparatorblock in dem jeweiligen Paar unterbrochen wird. Dies ist in der Tabelle 1000 veranschaulicht, die einen beispielhaften Überblick über die Zustände des ersten bis vierten Komparatorblocks 915, 925, 935 und 945 bereitstellt. In einer ersten Phase (die in der Tabelle 800 als die PHASE_1 bezeichnet ist) ist der erste Komparatorauswahlschalter 912 offen, während der zweite Komparatorauswahlschalter 922 geschlossen ist. Entsprechend befindet sich der erste Komparatorblock 915 (COMP_1) im Lademodus (AUFFRISCHEN). Folglich wird die erste Eingangssignalspannung VIN_1 dem zweiten Komparatorblock 925 (COMP_2) bereitgestellt, der sich im Betriebsmodus (ABTASTEN) befindet. Folglich verwendet während der ersten Phase der erste Kopplungsweg 910 (der in der Tabelle 1000 als PATH_1 bezeichnet ist) den zweiten Komparatorblock 925 (COMP_2), aber nicht den ersten Komparatorblock 915. Unterdessen ist der dritte Komparatorauswahlschalter 932 offen. Folglich wird die zweite Eingangssignalspannung VIN_2 von dem ersten Kopplungsweg 910 ferngehalten. Der vierte Komparatorauswahlschalter 942 ist geschlossen, wodurch die zweite eingegebene Eingangssignalspannung VIN_2 dem dritten Komparatorblock 935 (COMP_3) bereitgestellt wird, der sich im Betriebsmodus befindet. Folglich verwendet während der ersten Phase der zweite Kopplungsweg 920 (PATH_2) den dritten Komparatorblock 935 (COMP_3), aber nicht den zweiten Komparatorblock 925. Ähnlich ist der fünfte Komparatorauswahlschalter 952 offen. Folglich wird die dritte Eingangssignalspannung VIN_3 von dem zweiten Eingangskopplungsweg 920 ferngehalten. Der sechste Komparatorauswahlschalter 962 ist geschlossen, wodurch die dritte eingegebene Eingangssignalspannung VIN_3 dem vierten Komparatorblock 945 (COMP_4) bereitgestellt wird, der sich im Betriebsmodus befindet. Folglich verwendet während der ersten Phase der dritte Kopplungsweg 930 (PATH_3) den vierten Komparatorblock 945 (COMP_4), aber nicht den dritten Komparatorblock 935. 10 Figure 1 shows a table 1000 that illustrates some exemplary states of the circuit 9 illustrates, for. B. is operated as described above. Table 1000 provides an example overview of the settings of the six comparator selectors 912 . 922 . 932 . 942 . 952 . 962 (labeled COMP_SEL_1, ..., COMP_SEL_6 in table 1000). In an example implementation, the operation of the circuit includes 900 for each input connection 911 . 921 . 931 selectively establishing a coupling over one in a pair of comparator blocks 915 and 925 . 925 and 935 . 935 and 945 which are provided in parallel to pairwise a coupling path 910 . 920 . 930 from the input terminal 911 . 921 . 931 to an associated output port 919 . 929 . 939 while disconnecting via the other comparator block in the respective pair. This is illustrated in Table 1000, which provides an example overview of the states of the first through fourth comparator blocks 915 . 925 . 935 and 945 provides. In a first phase (the in the table 800 when PHASE_1 is designated) is the first comparator selection switch 912 open while the second comparator selector switch 922 closed is. Accordingly, there is the first comparator block 915 (COMP_1) in charge mode (REFRESH). As a result, the first input signal voltage VIN_1 becomes the second comparator block 925 (COMP_2), which is in the operating mode (BUTTONS). Consequently, during the first phase, the first coupling path is used 910 (referred to as PATH_1 in the table 1000) the second comparator block 925 (COMP_2), but not the first comparator block 915 , Meanwhile, the third comparator selection switch 932 open. As a result, the second input signal voltage VIN_2 becomes the first coupling path 910 kept away. The fourth comparator selector switch 942 is closed, whereby the second input signal input voltage VIN_2 input to the third comparator block 935 (COMP_3) is in the operating mode. Consequently, during the first phase, the second coupling path is used 920 (PATH_2) the third comparator block 935 (COMP_3) but not the second comparator block 925 , Similarly, the fifth comparator selection switch 952 open. Consequently, the third input signal voltage VIN_3 from the second input coupling path 920 kept away. The sixth comparator selector switch 962 is closed, whereby the third input input signal voltage input VIN_3 the fourth comparator block 945 (COMP_4) is provided, which is in the operating mode. Consequently, during the first phase, the third coupling path is used 930 (PATH_3) the fourth comparator block 945 (COMP_4) but not the third comparator block 935 ,
Wie oben bezüglich der 7 und 8 beschrieben worden ist, kann in einigen Ausführungsformen der zweite Komparatorblock 925 konfiguriert sein, den ersten Komparatorblock 915 und/oder den dritten Komparatorblock 935 betriebstechnisch zu ergänzen. In der in 9 veranschaulichten Ausführungsform kann ferner der dritte Komparatorblock 935 konfiguriert sein, den zweiten Komparatorblock 925 und/oder den vierten Komparatorblock 945 betriebstechnisch zu ergänzen. Nun wird ein beispielhafter Betrieb der ersten bis vierten Phasen (PHASE_1, PHASE_2, PHASE_3, PHASE_4) erörtert. Während der ersten Phase (PHASE_1) befindet sich der zweite Komparatorblock 925 (COMP_2) im Betriebsmodus (ABTASTEN), wobei er im ersten Kopplungsweg 910 (PATH_1) verwendet wird, wodurch sich der erste Komparatorblock 915 (COMP_1) im Lademodus (AUFFRISCHEN) befinden kann, um z. B. seine Kapazitäten wieder aufzuladen. Während der dritten Phase (PHASE_3) befindet sich der zweite Komparatorblock 925 (COMP_2) im Betriebsmodus (ABTASTEN), wobei er im zweiten Kopplungsweg 920 (PATH_2) verwendet wird, wodurch sich der dritte Komparatorblock 935 (COMP_3) im Lademodus (REFERESH) befinden kann, um z. B. seine Kapazitäten wieder aufzuladen. Im Gegensatz ist während der zweiten Phase (PHASE_2) der zweite Komparatorblock 925 von irgendeiner Eingangssignalspannung abgeschnitten, weil der zweite Komparatorauswahlschalter 922 (COMP_SEL_2) und der dritte Komparatorauswahlschalter 932 (COMP_SEL_3) beide offen sind. Dadurch kann sich der zweite Komparatorauswahlblock 925 (COMP_2) im Lademodus (AUFFRISCHEN) befinden, um z. B. seine Kapazitäten wieder aufzuladen. Immer noch während der zweiten Phase (PHASE_2) befindet sich der dritte Komparatorblock 935 (COMP_3) im Betriebsmodus ABTASTEN), wobei er im zweiten Kopplungsweg 920 (PATH_2) verwendet wird, wodurch sich der zweite Komparatorblock 925 (COMP_2) im Lademodus (AUFFRISCHEN) befinden kann, um z. B. seine Kapazitäten wieder aufzuladen. Während der vierten Phase (PHASE_4) befindet sich der dritte Komparatorblock 935 (COMP_3) im Betriebsmodus (ABTASTEN), wobei er im dritten Kopplungsweg 930 (PATH_3) verwendet wird, wodurch sich der vierte Komparatorblock 945 (COMP_4) im Lademodus (AUFFRISCHEN) befinden kann, um z. B. seine Kapazitäten wieder aufzuladen. Im Gegensatz ist während der dritten Phase (PHASE_3) der dritte Komparatorblock 935 von irgendeiner Eingangssignalspannung abgeschnitten, weil der vierte Komparatorauswahlschalter 942 (COMP_SEL_4) und der fünfte Komparatorauswahlschalter 952 (COMP_SEL_5) beide offen sind. Dadurch kann sich der dritte Komparatorblock 935 (COMP_3) im Lademodus (AUFFRISCHEN) befinden, um z. B. seine Kapazitäten wieder aufzuladen. Während jeder der Komparatorblöcke 915, 925, 935, 945 nicht kontinuierlich im Betriebsmodus arbeitet, wird folglich dennoch eine kontinuierliche Ausgangssignalspannung VOUT_1, VOUT_2, VOUT_3 basierend auf einer zugeordneten Eingangssignalspannung VIN_1, VIN_2, VIN_3 für jeden Kopplungsweg 910, 920, 930 bereitgestellt.As above regarding the 7 and 8th In some embodiments, the second comparator block may be described 925 configured be, the first comparator block 915 and / or the third comparator block 935 operationally supplement. In the in 9 In another embodiment, the third comparator block 935 be configured, the second comparator block 925 and / or the fourth comparator block 945 operationally supplement. Now, an exemplary operation of the first to fourth phases (PHASE_1, PHASE_2, PHASE_3, PHASE_4) will be discussed. During the first phase (PHASE_1), the second comparator block is located 925 (COMP_2) in the operating mode (BUTTON), where he in the first coupling path 910 (PATH_1) is used, resulting in the first comparator block 915 (COMP_1) can be in charge mode (REFRESH) to B. to recharge its capacity. During the third phase (PHASE_3) is the second comparator block 925 (COMP_2) in the operating mode (BUTTON), where he in the second coupling path 920 (PATH_2) is used, resulting in the third comparator block 935 (COMP_3) can be in load mode (REFERESH) to B. to recharge its capacity. In contrast, during the second phase (PHASE_2), the second comparator block 925 cut off from any input signal voltage because the second comparator selection switch 922 (COMP_SEL_2) and the third comparator selection switch 932 (COMP_SEL_3) are both open. This may cause the second comparator selection block 925 (COMP_2) are in charge mode (REFRESH) to B. to recharge its capacity. Still during the second phase (PHASE_2) is the third comparator block 935 (COMP_3) in the operating mode BUTTON), where he in the second coupling path 920 (PATH_2) is used, resulting in the second comparator block 925 (COMP_2) can be in charge mode (REFRESH) to B. to recharge its capacity. During the fourth phase (PHASE_4) is the third comparator block 935 (COMP_3) in the operating mode (BUTTON), where he in the third coupling path 930 (PATH_3) is used, resulting in the fourth comparator block 945 (COMP_4) may be in charge mode (REFRESH) to B. to recharge its capacity. In contrast, during the third phase (PHASE_3), the third comparator block 935 cut off from any input signal voltage because the fourth comparator selection switch 942 (COMP_SEL_4) and the fifth comparator selection switch 952 (COMP_SEL_5) are both open. This may cause the third comparator block 935 (COMP_3) are in charge mode (REFRESH) to B. to recharge its capacity. During each of the comparator blocks 915 . 925 . 935 . 945 does not operate continuously in the operating mode, thus still becomes a continuous output signal voltage VOUT_1, VOUT_2, VOUT_3 based on an associated input signal voltage VIN_1, VIN_2, VIN_3 for each coupling path 910 . 920 . 930 provided.
Im Allgemeinen wird hier ein Verfahren zum Verarbeiten wenigstens einer Eingangssignalspannung in einer Schaltung offenbart. Die Schaltung umfasst, wie bezüglich der Beispiele, die oben beschriebenen worden und in den 5, 7 und 9 veranschaulicht sind, beschrieben worden ist, wenigstens einen Wegeingangsanschluss, der über mehrere Komparatoren an wenigstens einen Wegausgangsanschluss gekoppelt ist, wobei die mehreren Komparatoren mehr Komparatoren umfassen, als es Wegeingangsanschlüsse gibt, die an die Wegausgangsanschlüsse gekoppelt sind. Das Verfahren umfasst für jeden Wegeingangsanschluss das selektive Herstellen einer Kopplung über einen Komparator von zwei parallel bereitgestellten Komparatoren, um einen Kopplungsweg von dem Wegeingangsanschluss zu einem zugeordneten Wegausgangsanschluss zu bilden, während die Kopplung über den anderen Komparator unterbrochen wird. In einigen Implementierungen umfasst das Verfahren ferner das gemeinsame Benutzen des einen Komparators zwischen wenigstens einem ersten Kopplungsweg von einem ersten Wegeingangsanschluss zu einem ersten Wegausgangsanschluss und einem zweiten Kopplungsweg von einem zweiten Wegeingangsanschluss zu einem zweiten Wegausgangsanschluss. In einigen Implementierungen umfasst im zweiten Kopplungsweg das Herstellen der Kopplung über den einen Komparator in dem ersten Kopplungsweg das Unterbrechen der Kopplung über den einen Komparator und in dem ersten Kopplungsweg das Herstellen der Kopplung über den anderen Komparator. In einigen Implementierungen umfasst das Verfahren ferner während des Unterbrechens der Kopplung über den anderen Komparator das Laden einer Referenzkapazität, die an einen Abtastknoten des anderen Komparators gekoppelt ist.In general, a method of processing at least one input signal voltage in a circuit is disclosed herein. The circuit includes, as with respect to the examples described above and in FIGS 5 . 7 and 9 at least one path input port coupled to at least one path output port via a plurality of comparators, the plurality of comparators including more comparators than there are path input ports coupled to the path output ports. The method includes, for each path input terminal, selectively establishing a coupling via a comparator of two comparators provided in parallel to form a coupling path from the path input terminal to an associated path output terminal while breaking the coupling via the other comparator. In some implementations, the method further comprises sharing the one comparator between at least one first coupling path from a first path input port to a first path output port and a second coupling path from a second path input port to a second outgoing port. In some implementations, in the second coupling path, establishing the coupling via the one comparator in the first coupling path comprises breaking the coupling via the one comparator and, in the first coupling path, making the coupling via the other comparator. In some implementations, the method further includes, during interrupting the coupling via the other comparator, loading a reference capacitance coupled to a sense node of the other comparator.
Die Anordnungen und Prozeduren der beschriebenen Implementierungen können in einem Sensorsystem, einem Spezialrechner, einem programmierten Mikroprozessor oder Mikrocontroller und in einem peripheren integrierten Schaltungselement(en), einer ASIC oder einer anderen integrierten Schaltung, einem digitalen Signalprozessor einer flashbaren Vorrichtung, einer festverdrahteten Elektronik- oder Logikschaltung, wie z. B. als eine Schaltung in diskreten Elementen, einer programmierbaren Logikvorrichtung, wie z. B. einer PLD, PLA, FPGA, PAL, einem Modem, einem Sender/Empfänger, irgendeiner vergleichbaren Vorrichtung oder dergleichen implementiert sein. Die offenbarten Anordnungen können teilweise oder vollständig in Hardware unter Verwendung von Logikschaltungen oder einer VLSI-Bauform implementiert sein.The arrangements and procedures of the described implementations may be in a sensor system, a special purpose computer, a programmed microprocessor or microcontroller, and in a peripheral integrated circuit device (s), an ASIC or other integrated circuit, a digital signal processor of a flash device, a hardwired electronic or Logic circuit, such. B. as a circuit in discrete elements, a programmable logic device, such. A PLD, PLA, FPGA, PAL, a modem, a transceiver, any comparable device, or the like. The disclosed arrangements may be partially or fully implemented in hardware using logic circuits or a VLSI design.
In der obigen Beschreibung der beispielhaften Implementierungen sind für die Zwecke der Erklärung spezifische Zahlen, Materialkonfigurationen und andere Einzelheiten dargelegt, um die Erfindung, wie sie beansprucht ist, besser zu erklären. Es ist jedoch für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich, dass die beanspruchte Erfindung unter Verwendung anderer Einzelheiten als der hier beschriebenen beispielhaften Einzelheiten praktiziert werden kann. Die hier erörterten beispielhaften Implementierungen/Ausführungsformen können verschiedene zusammengestellte Komponenten aufweisen; es sollte jedoch erkannt werden, dass die Komponenten der Anordnungen in eine oder mehrere Vorrichtungen kombiniert werden können. Die Formulierungen 'Schaltungsblock' und 'Schaltungsabschnitt', wie sie hier verwendet werden, sollten funktional verstanden werden. Deshalb kann in einigen Implementierungen ein Schaltungsblock strukturell als solcher in einer Schaltungsanordnung eines Produkts erscheinen; wobei die Elemente des Schaltungsblocks an verschiedenen Orten der Schaltungsanordnung des Produkts verteilt sein können. Gleichermaßen kann ein Schaltungsabschnitt verteilt sein. In the above description of the exemplary implementations, for purposes of explanation, specific numbers, material configurations, and other details are set forth in order to better explain the invention as claimed. However, it will be apparent to those skilled in the art that the claimed invention may be practiced using other details than the exemplary details described herein. The example implementations / embodiments discussed herein may include various compiled components; however, it should be appreciated that the components of the assemblies can be combined into one or more devices. The terms 'circuit block' and 'circuit section' as used herein should be understood to be functional. Therefore, in some implementations, a circuit block may structurally appear as such in a product's circuitry; wherein the elements of the circuit block may be distributed at different locations of the circuitry of the product. Likewise, a circuit portion may be distributed.
Das Wort 'beispielhaft', wie es hier verwendet wird, bedeutet als ein Beispiel, ein Fall oder eine Veranschaulichung dienend. Irgendein Aspekt oder irgendeine Bauform, der bzw. die hier als 'beispielhaft' beschrieben ist, ist nicht notwendigerweise als gegenüber anderen Aspekten oder Bauformen bevorzugt oder vorteilhaft auszulegen. Stattdessen ist die Verwendung des Wortes beispielhaft vorgesehen, die Konzepte und Techniken in einer konkreten Weise darzustellen. Der Begriff 'Techniken' kann sich z. B. auf ein oder mehrere Geräte, eine oder mehrere Vorrichtungen, ein oder mehrere Systeme, ein oder mehrere Verfahren, ein oder mehrere Herstellungsartikel und/oder ein oder mehrere computerlesbaren Anweisungen, wie es durch den hier beschriebenen Kontext angegeben ist, beziehen.The word 'exemplary' as used herein means by way of example, a case or an illustration. Any aspect or design described herein as "exemplary" is not necessarily to be construed as preferred or advantageous over other aspects or configurations. Instead, the use of the word is intended to exemplify the concepts and techniques in a concrete manner. The term 'techniques' can z. To one or more devices, one or more devices, one or more systems, one or more methods, one or more articles of manufacture, and / or one or more computer-readable instructions, as indicated by the context described herein.
Die Begriffe 'gekoppelt' und 'verbunden', wie sie hier verwendet werden, können verwendet worden sein, um zu beschreiben, wie verschiedene Elemente verbunden sind. Wenn es nicht ausdrücklich dargelegt ist oder wenigstens anderweitig impliziert ist, kann ein derartiges beschriebenes Verbinden verschiedener Elemente entweder direkt oder indirekt sein.The terms 'coupled' and 'connected' as used herein may have been used to describe how various elements are connected. Unless expressly stated or otherwise implied, such described connection of various elements may be either direct or indirect.
Die Begriffe 'aufweisend', 'enthaltend', 'umfassend', 'mit' oder deren Varianten und ähnliche Begriffe, wie sie hier verwendet werden, sind offene Begriffe, die inklusiv vorgesehen sind. Diese Begriffe geben das Vorhandensein der dargelegten Elemente oder Merkmale an, wobei sie aber zusätzliche Elemente oder Merkmale nicht ausschließen.The terms 'having', 'containing', 'comprising', 'with' or their variants and similar terms as used herein are open-ended terms that are provided inclusive. These terms indicate the presence of the elements or features set forth, but do not preclude additional elements or features.
Die Begriffe wie z. B. 'erster', 'zweiter' und dergleichen, wie sie hier verwendet werden, werden außerdem verwendet, um verschiedene Elemente, Bereiche, Abschnitte usw. zu beschreiben, wobei sie außerdem nicht als einschränkend vorgesehen sind. Wo oben einige Implementierungen bezüglich einer ersten und einer zweiten Funktionalität beschrieben worden sind, können andere Implementierungen, die nicht veranschaulicht sind, nur die erste Funktionalität (und nicht die zweite Funktionalität) enthalten oder können nur die zweite Funktionalität (und nicht die erste Funktionalität) enthalten.The terms such. As used herein, "first", "second" and the like are also used to describe various elements, regions, sections, etc., and are not intended to be limiting. Where some implementations of a first and a second functionality have been described above, other implementations that are not illustrated may include only the first functionality (and not the second functionality), or may include only the second functionality (and not the first functionality) ,
Die Formulierung 'kontinuierlich ausführen', wie sie hier verwendet wird, ist nicht notwendigerweise als unbedingt 'immer' zu verstehen. Die Bedingungen, wie z. B. eine Voraussetzung für einen bestimmten kontinuierlichen Betriebsmodus, können definiert sein, um als eine Anforderung für eine kontinuierliche Ausführung erfüllt zu sein. Die kontinuierliche Ausführung kann so definiert sein, dass sie andauert, solange wie die Bedingungen erfüllt sind. Eine Bedingung kann die Aktivierung eines kontinuierlichen Betriebsmodus sein, der eine vorgegebene Bedingung für die Deaktivierung aufweist, wie z. B. den Abschluss einer vorgegebenen Dauer.The phrase 'run continuously' as used herein is not necessarily to be construed as necessarily 'always'. The conditions, such. A requirement for a particular continuous mode of operation, may be defined to be met as a requirement for continuous execution. The continuous execution can be defined to last as long as the conditions are met. A condition may be the activation of a continuous mode of operation having a predetermined condition for deactivation, such as a deactivation condition. B. the completion of a predetermined duration.
Der Begriff 'oder', wie er hier verwendet wird, ist vorgesehen, ein inklusives 'oder' anstatt ein exklusives 'oder' zu bedeuten. Das heißt, wenn es nicht anderweitig spezifiziert ist oder aus dem Kontext klar ist, ist vorgesehen, dass 'X verwendet A oder B' irgendeine der natürlichen inklusiven Permutationen bedeutet. Das heißt, wenn X A verwendet; X B verwendet; oder X sowohl A als auch B verwendet, dann ist unter jedem der vorhergehenden Fälle 'X verwendet A oder B' erfüllt.The term 'or' as used herein is intended to mean an inclusive 'or' rather than an exclusive 'or'. That is, unless otherwise specified or clear from the context, it is intended that 'X uses A or B' means any of the natural inclusive permutations. That is, if X uses A; X B used; or X uses both A and B, then under each of the preceding cases 'X used A or B' is satisfied.
Die Artikel 'ein' und 'eine', wie sie hier verwendet werden, sollten im Allgemeinen so ausgelegt werden, dass sie 'ein oder mehrere' bedeuten, wenn es nicht anderweitig spezifiziert ist oder aus dem Kontext klar ist, dass sie auf eine Einzahlform gerichtet sind.The items 'a' and 'an' as used herein should generally be construed to mean 'one or more' unless otherwise specified or clear from the context that they are in a singular form are directed.
Die Formulierung 'Rücksetzen', wie sie hier verwendet wird, umfasst das Wiederaufladen der Kapazitäten, um die Ladung zu ersetzen, die z. B. während des ersten Betriebsmodus aus der Kapazität entwichen ist; ein Wiederaufladen der Kapazitäten wird außerdem als eine 'Kapazitätsauffrischung' bezeichnet. Ein Rücksetzen kann außerdem eine Neueinstellung umfassen, um z. B. einer Fluktuation des Komparatorversatzes aufgrund einer Änderung der Temperatur des Komparators Rechnung zu tragen. Ein Rücksetzen kann in einigen Fällen außerdem eine Neukonfiguration der Referenzkapazität enthalten.The phrase 'reset' as used herein includes the recharging of the capacities to replace the charge, e.g. B. escaped from the capacity during the first mode of operation; recharging of capacities is also referred to as a 'capacity refresh'. A reset may also include resetting to e.g. B. a fluctuation of Komparatorversatzes due to a change in the temperature of the comparator account. A reset may also include a reconfiguration of the reference capacity in some cases.
In einigen Ausführungsformen kann eine programmierbare Logikvorrichtung (z. B. eine feldprogrammierbare Gatteranordnung) verwendet werden, um einige oder alle der Funktionalitäten der hier beschriebenen Verfahren auszuführen. In einigen Ausführungsformen kann eine feldprogrammierbare Gatteranordnung mit einem Mikroprozessor zusammenarbeiten, um eines der hier beschriebenen Verfahren auszuführen. Im Allgemeinen können die Verfahren durch irgendeine Hardware-Vorrichtung ausgeführt werden.In some embodiments, a programmable logic device (eg, a field programmable gate array) may be used to perform some or all of the functionality of the methods described herein. In some embodiments, a field programmable gate array may cooperate with a microprocessor to perform any of the methods described herein. In general, the methods may be performed by any hardware device.
Während die Erfindung bezüglich einer oder mehrerer Implementierungen veranschaulicht und beschrieben worden ist, können Änderungen und/oder Modifikationen an den veranschaulichten Beispielen vorgenommen werden, ohne vom Erfindungsgedanken und Schutzumfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen. Speziell in Hinsicht auf die durch die oben beschriebenen Komponenten oder Strukturen (Anordnungen, Vorrichtungen, Schaltungen, Systeme usw.) ausgeführten verschiedenen Funktionen ist vorgesehen, dass die Begriffe (einschließlich einer Bezugnahme auf 'Mittel'), die verwendet werden, um derartige Komponenten zu beschreiben, irgendeiner Komponente oder Struktur, die die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente ausführt (die z. B. funktional äquivalent ist), entsprechen, wenn es nicht anders angegeben ist, selbst wenn sie zu der offenbarten Struktur, die die Funktion in den hier veranschaulichten beispielhaften Implementierungen der Erfindung ausführt, nicht strukturell äquivalent ist. Es sollte erkannt werden, dass die Merkmale der hier beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, wenn es nicht spezifisch anders angegeben ist.While the invention has been illustrated and described with respect to one or more implementations, changes and / or modifications may be made to the illustrated examples without departing from the spirit and scope of the appended claims. In particular with regard to the various functions performed by the above-described components or structures (arrangements, devices, circuits, systems, etc.), it is intended that the terms (including a reference to 'means') used to assign such components , unless otherwise indicated, correspond to any component or structure that performs the specified function of the described component (which is, for example, functionally equivalent), even if they have the disclosed structure that functions as illustrated herein exemplary implementations of the invention is not structurally equivalent. It should be appreciated that the features of the various embodiments described herein may be combined with each other unless specifically stated otherwise.
