JP2013150316A - 電力消費が低減されたパイプライン式アナログ−デジタル変換器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1段110は、全ADコンバータサンプルレートである内部動作周波数を有し、各サンプルにおいて同じクロックエッジ上で入力信号をサンプリングする。後続のパイプライン段120は、提供される入力信号を、低減されたレートでサンプリングする並列入力サンプリング回路を有する。入力サンプリング回路は、低減された周波数において動作するため、それらの段による電力消費が低減される。入力信号を各サンプルについて同じクロックエッジ上でサンプリングすることで、2つ以上のクロックエッジ上で入力信号をサンプリングするADコンバータアーキテクチャに関連付けられる周波数応答画像生成問題が回避される。
【選択図】図2
Description
さらに、本明細書において使用される場合、「1つ(aまたはan)」という用語は、1つまたは2つ以上として定義される。さらに、特許請求の範囲における「少なくとも1つの」および「1つまたは複数の」のような前置きの語句の使用は、不定冠詞「1つの(aまたはan)」による別の請求項要素の導入が、このように導入された請求項要素を含む任意の特定の請求項を、たとえ同じ請求項が前置きの語句「1つまたは複数の」または「少なくとも1つの」および「1つの(aまたはan)」のような不定冠詞を含む場合であっても、1つだけのこのような要素を含む発明に限定することを暗示するように解釈されるべきではない。同じことが、定冠詞の使用についても当てはまる。
Claims (18)
- パイプライン式アナログ−デジタル変換器としてのパイプライン式ADコンバータであって、前記パイプライン式ADコンバータは第1パイプラインADコンバータ段と第2パイプラインADコンバータ段とを有し、
前記第1パイプラインADコンバータ段は、
アナログ入力信号を受信し、
前記アナログ入力信号を第1周波数においてサンプリングし、
前記第1周波数において第1残差信号を生成するように構成され、前記残差信号は前記サンプリングされたアナログ入力信号に応答し、
前記第2パイプラインADコンバータ段は、前記第1残差信号を前記第1パイプラインADコンバータ段から受信するように結合され、
前記第2パイプラインADコンバータ段はさらに、それぞれが前記第1残差信号を第2周波数においてサンプリングするように構成される複数の第1サンプル回路を備え、
前記複数の第1サンプル回路はN個のサンプル回路を有し、Nは2以上であり、
前記第2周波数は前記第1周波数の1/N倍であり、
前記複数の第1サンプル回路のそれぞれは、前記第1残差信号の、前記複数の第1サンプル回路の互いから固有の部分をサンプリングし、
前記第2パイプラインADコンバータ段は、前記第1周波数において第2残差信号を生成するように構成される、
パイプライン式ADコンバータ。 - 前記パイプライン式ADコンバータはさらに、前記第2パイプラインADコンバータ段から前記第2残差信号を受信するように結合される第3パイプラインADコンバータ段を備え、
前記第3パイプラインADコンバータ段は、それぞれが前記第2残差信号を第3周波数においてサンプリングするように構成される複数の第2サンプル回路を備え、
前記複数の第2サンプル回路はM個のサンプル回路を有し、Mは2以上であり、
前記第3周波数は前記第1周波数の1/M倍であり、
前記複数の第2サンプル回路のそれぞれは、前記第2残差信号の、前記複数の第2サンプル回路の互いから固有の部分をサンプリングし、
前記第3パイプラインADコンバータ段は、前記第1周波数において第3残差信号を生成するように構成される、
請求項1記載のパイプライン式ADコンバータ。 - MはNに等しくない、
請求項2記載のパイプライン式ADコンバータ。 - MはNに等しい、
請求項2記載のパイプライン式ADコンバータ。 - MおよびNは、2の累乗である、
請求項2記載のパイプライン式ADコンバータ。 - Nは2の累乗である、
請求項1記載のパイプライン式ADコンバータ。 - 前記第1パイプラインADコンバータ段はさらに、前記アナログ入力信号の各サンプルに対応する第1デジタル出力を生成するように構成され、
前記第2パイプラインADコンバータ段はさらに、前記第1残差信号の各サンプルに対応する第2デジタル出力を生成するように構成される比較器ロジックを備える、
請求項1記載のパイプライン式ADコンバータ。 - 前記第2パイプラインADコンバータ段の比較器は、
前記複数の第1サンプル回路のそれぞれに対応する論理回路をさらに備え、
前記論理回路は、対応する前記サンプル回路を制御するように構成される1つまたは複数の制御信号を生成するように構成される、
請求項7記載のパイプライン式ADコンバータ。 - 前記第2パイプラインADコンバータ段の比較器ロジックは、
前記複数の第1サンプル回路のそれぞれに結合される論理回路をさらに備え、
前記論理回路は、各サンプル回路を制御するように構成される1つまたは複数の制御信号を生成するように構成される、
請求項7記載のパイプライン式ADコンバータ。 - 前記第2パイプラインADコンバータ段はさらに、
前記複数の第1サンプル回路のそれぞれの出力に結合される入力と、および前記第2残差信号を提供するように構成される出力とを有する1つの増幅器を備える、
請求項1記載のパイプライン式ADコンバータ。 - アナログ信号をデジタル信号に変換するための方法であって、前記方法は、
第1周波数において前記アナログ信号をサンプリングすることと;
前記サンプリングされたアナログ信号に応答する第1デジタル出力信号を生成することと;
前記第1周波数において第1残差信号を生成することであって、前記第1残差信号は、前記サンプリングされたアナログ信号に応答することと
を有し、
前記アナログ信号を前記サンプリングすること、前記第1デジタル出力信号を前記生成すること、および前記第1残差信号を前記生成することは、第1パイプラインアナログ−デジタル変換器段としての第1パイプラインADコンバータ段によって実行され、
前記方法はさらに、
第2周波数において前記第1残差信号をサンプリングすることを有し、
前記第1残差信号を前記サンプリングすることは、それぞれが前記第2周波数において前記第1残差信号をサンプリングするように構成される複数のサンプル回路のうちの1つによって実行され、
前記複数のサンプル回路はN個のサンプル回路を有し、Nは2の累乗であり、かつ2以上であり、
前記第2周波数は前記第1周波数の1/N倍であり、
前記方法はさらに、
前記複数のサンプル回路のそれぞれが、前記第1残差信号の、前記複数のサンプル回路の互いから固有の部分をサンプリングすることと;
前記サンプリングされた第1残差信号に応答する第2デジタル出力信号を生成することと;
前記第1周波数において第2残差信号を生成することと
を有し、
前記第2残差信号は、前記サンプリングされた第1残差信号に応答し、
前記第2デジタル出力信号を前記生成すること、および前記第2残差信号を前記生成することは、第2パイプラインADコンバータ段によって実行され、
前記第2パイプラインADコンバータ段は、前記複数のサンプル回路を備える、
方法。 - 前記方法はさらに、
第3周波数において前記第2残差信号をサンプリングすることを有し、
前記第2残差信号を前記サンプリングすることは、それぞれが前記第3周波数において前記第1残差信号をサンプリングするように構成される複数の第2サンプル回路のうちの1つによって実行され、
前記複数の第2サンプル回路はM個のサンプル回路を有し、Mは2の累乗であり、かつ2以上であり、
前記第3周波数は、前記第1周波数の1/M倍であり、
前記方法はさらに、
前記複数の第2サンプル回路のそれぞれが、前記第2残差信号の、前記複数の第2サンプル回路の互いから固有の部分をサンプリングすることと;
前記サンプリングされた第2残差信号に応答する第3デジタル出力信号を生成することと;
前記第1周波数において第3残差信号を生成することであって、前記第3残差信号は前記サンプリングされた第2残差信号に応答することと
を有し、
前記第3デジタル出力信号を前記生成すること、および前記第3残差信号を前記生成することは、第3パイプラインADコンバータ段によって実行され、
前記第3パイプラインADコンバータ段は、前記複数の第2サンプル回路を備える、
請求項11記載の方法。 - MはNに等しくない、
請求項12記載の方法。 - MはNに等しい、
請求項12記載の方法。 - パイプライン式アナログ−デジタル変換器としてのパイプライン式ADコンバータであって、前記パイプライン式ADコンバータは、
アナログ信号をサンプリングするための手段と、第1デジタル出力信号を生成するための手段と、および第1残差信号を生成するための手段とを有する、第1パイプラインアナログ−デジタル変換器段としての第1パイプラインADコンバータ段と;
第2デジタル出力信号を生成するための手段と、第2残差信号を生成するための手段と、および第1残差信号をサンプリングするためのN個の手段とを有する、第2パイプラインアナログ−デジタル変換器段としての第2パイプラインADコンバータ段と
を備え、
アナログ信号をサンプリングするための前記手段は、アナログ信号を第1周波数においてサンプリングするための手段であり、
前記第1デジタル出力信号を生成するための前記手段は、前記サンプリングされたアナログ信号に応答し、
前記第1周波数において第1残差信号を生成するための前記手段は、前記サンプリングされたアナログ信号に応答し、
前記第1残差信号をサンプリングするための前記N個の手段のそれぞれは、第2周波数において前記第1残差信号をサンプリングするように構成され、
Nは2の累乗であり、かつ2以上であり、
前記第2周波数は、前記第1周波数の1/N倍であり、
前記第1残差信号をサンプリングするための前記N個の手段のそれぞれは、前記第1残差信号の、前記第1残差信号をサンプリングするための前記N個の手段の互いから、固有の部分をサンプリングし、
前記第2デジタル出力信号を生成するための前記手段は、前記サンプリングされた第1残差信号に応答し、
第2残差信号を生成するための前記手段は、前記第1周波数において第2残差信号を生成するための手段であり、
前記第2残差信号を生成するための前記手段は、前記サンプリングされた第1残差信号に応答する、
パイプライン式ADコンバータ。 - 前記パイプライン式ADコンバータはさらに、第2残差信号をサンプリングするためのM個の手段と、第3デジタル出力信号を生成するための手段と、および第3残差信号を生成するための手段とを備える第3パイプラインADコンバータ段を有し、
前記第2残差信号をサンプリングするための前記M個の手段のそれぞれは、第3周波数において前記第2残差信号をサンプリングするように構成され、
Mは2の累乗であり、かつ2以上であり、
前記第3周波数は前記第1周波数の1/M倍であり、
前記第2残差信号をサンプリングするための前記M個の手段のそれぞれは、前記第2残差信号の、前記第2残差信号をサンプリングするための前記M個の手段の互いから固有の部分をサンプリングし、
前記第3デジタル出力信号を生成するための前記手段は、前記サンプリングされた第2残差信号に応答し、
前記第1周波数において第3残差信号を生成するための前記手段は、前記サンプリングされた第2残差信号に応答する、
請求項15記載のパイプライン式ADコンバータ。 - MはNに等しくない、
請求項16記載のパイプライン式ADコンバータ。 - MはNに等しい、
請求項16記載のパイプライン式ADコンバータ。
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