JP4469902B2 - 半導体装置及びその制御方法 - Google Patents
半導体装置及びその制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4469902B2 JP4469902B2 JP2008053905A JP2008053905A JP4469902B2 JP 4469902 B2 JP4469902 B2 JP 4469902B2 JP 2008053905 A JP2008053905 A JP 2008053905A JP 2008053905 A JP2008053905 A JP 2008053905A JP 4469902 B2 JP4469902 B2 JP 4469902B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- correction
- calibration
- signal
- semiconductor device
- determination value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/10—Calibration or testing
- H03M1/1004—Calibration or testing without interrupting normal operation, e.g. by providing an additional component for temporarily replacing components to be tested or calibrated
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/20—Increasing resolution using an n bit system to obtain n + m bits
- H03M1/202—Increasing resolution using an n bit system to obtain n + m bits by interpolation
- H03M1/206—Increasing resolution using an n bit system to obtain n + m bits by interpolation using a logic interpolation circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/34—Analogue value compared with reference values
- H03M1/36—Analogue value compared with reference values simultaneously only, i.e. parallel type
- H03M1/361—Analogue value compared with reference values simultaneously only, i.e. parallel type having a separate comparator and reference value for each quantisation level, i.e. full flash converter type
- H03M1/362—Analogue value compared with reference values simultaneously only, i.e. parallel type having a separate comparator and reference value for each quantisation level, i.e. full flash converter type the reference values being generated by a resistive voltage divider
- H03M1/365—Analogue value compared with reference values simultaneously only, i.e. parallel type having a separate comparator and reference value for each quantisation level, i.e. full flash converter type the reference values being generated by a resistive voltage divider the voltage divider being a single resistor string
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Description
図1は、本発明の一実施形態における半導体装置の一例である並列型A/D変換器の構成例を示す図である。図1に示す並列型A/D変換器は、入力されるアナログ入力信号Vinを3ビットのデジタル信号D0−D2に変換する。なお、図1においては、シングル構成の場合を一例として示している。
本発明の第1の実施形態について説明する。
従来のバックグラウンドキャリブレーションは、表1に示されるような各状態を予め決められた特定の周期毎(例えば、数十クロック毎)に順次移行させて行っていた。以下に説明する第1の実施形態では、次の状態への移行を予め決められた特定の周期毎に行うのではなく、キャリブレーション(補正)動作終了の判定を行い、補正動作が終了した後、速やかに次の状態に移行させキャリブレーションを行うようにする。
図2(A)は、第1の実施形態における並列型A/D変換器の回路構成例を模式的に示している。なお、図2(A)においては、説明の便宜上、並列型A/D変換器が有するプリアンプ及びラッチの一部、すなわち1つのプリアンプとそれに接続されたラッチとを含む部分を差動型回路を適用して構成した場合を一例として示している。
フリップフロップFP1には、ラッチLAの正相側出力VLOP(Z0)が入力され、フリップフロップFP2には、フリップフロップFP1の出力Z1が入力される。同様に、フリップフロップFN1には、ラッチLAの逆相側出力VLONが入力され、フリップフロップFN2には、フリップフロップFN1の出力が入力される。フリップフロップFP1、FP2、FN1、FN2は、クロック信号φCが供給され、そのクロック信号に基づいて動作する。
なお、図3に示したプリアンプの構成は一例であり、本発明はこれに限定されるものではなく、一般的な入力信号を増幅して出力するアンプが適用可能である。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
以下に説明する第2の実施形態における半導体装置は、A/D変換器を多チャンネル配置し、そのうちの特定チャンネルのA/D変換器でバックグラウンドキャリブレーションを行い、その他のチャンネルのA/D変換器で実際のA/D変換動作を行うようにするものである。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
図19は、第3の実施形態における半導体装置を適用した並列型A/D変換器の構成例を示す図である。図19においては、並列型A/D変換器の一部を図示している。
本発明の諸態様を付記として以下に示す。
前記入力信号のレベルを第1判定値に基づいて判定する第1比較部と、
前記入力信号のレベルを第2判定値に基づいて判定する第2比較部と、
前記第1判定値を補正する第1補正部と、
前記第2判定値を補正する第2補正部と
を有し、
前記第1補正部は、前記第1比較部から出力される第1信号と、前記第1信号に対して所定時間タイミングが異なり前記第1比較部から出力される第2信号とを比較し、前記第1信号と前記第2信号との比較結果に応じて前記第1判定値の補正終了を判定するとともに、前記第2補正部における補正を開始させる制御信号を出力し、
前記第2補正部は、前記制御信号に基づいて前記第2判定値の補正を開始することを特徴とする半導体装置。
(付記2)前記第1補正部による補正動作時には、前記第2比較部が判定動作を行い、
前記第2補正部による補正動作時には、前記第1比較部が判定動作を行うことを特徴とする付記1記載の半導体装置。
(付記3)前記第1補正部は、前記第1信号と前記第2信号とのレベルが異なる状態を検出すると前記第1判定値の補正が終了したと判定することを特徴とする付記1記載の半導体装置。
(付記4)前記第1補正部は、前記第1判定値の補正に係る補正精度を複数設定可能であることを特徴とする付記1記載の半導体装置。
(付記5)前記第1補正部は、粗調整による補正と微調整による補正とを順に行い前記第1判定値を補正することを特徴とする付記4記載の半導体装置。
(付記6)前記第1比較部及び前記第2比較部の一方は、補間処理を行い入力信号のレベルを判定することを特徴とする付記1記載の半導体装置。
(付記7)前記第1補正部は、前記第1比較部の出力信号を第1遅延時間遅延させた前記第1信号を出力する第1遅延部と、前記出力信号を前記第1遅延時間とは異なる第2遅延時間遅延させた前記第2信号を出力する第2遅延部とを有することを特徴とする付記1記載の半導体装置。
(付記8)前記第1遅延部及び前記第2遅延部の各々はフリップフロップを有し、前記第1遅延部のフリップフロップと前記第2遅延部のフリップフロップが縦続接続されていることを特徴とする付記7記載の半導体装置。
(付記9)アナログ入力信号をデジタル信号にA/D変換する半導体装置であって、
前記A/D変換を行う複数のA/D変換器と、
前記アナログ入力信号を選択的に前記A/D変換器に出力する選択部とを有し、
前記複数のA/D変換器のうち少なくとも1つのA/D変換器が補正動作中に、前記選択部により補正動作中にない前記A/D変換器に前記アナログ入力信号を出力して前記A/D変換を行い、
かつ前記A/D変換器毎に前記補正動作を行う期間長を異ならせたことを特徴とする半導体装置。
(付記10)前記補正動作を行う期間長が、前記補正動作を行う度にランダムに設定されることを特徴とする付記9記載の半導体装置。
(付記11)入力信号のレベルを判定する半導体装置であって、
各々が判定値を補正する補正部を有し、互いに異なる判定値に基づいて前記入力信号のレベルを判定する複数の比較部と、
発生させた乱数に基づいて、前記補正部にて補正動作を行う期間長を設定する乱数発生部とを有し、
前記複数の比較部における前記補正部による補正動作を所定順に行い、補正動作中にない前記比較部が前記入力信号のレベルの判定動作を行うことを特徴とする半導体装置。
(付記12)前記乱数発生部は、乱数テーブルを有し、当該乱数テーブルを用いて乱数を発生させることを特徴とする付記11記載の半導体装置。
(付記13)前記乱数発生部は、乱数を発生させる乱数発生論理回路を有することを特徴とする付記11記載の半導体装置。
(付記14)入力信号のレベルを判定する半導体装置の制御方法であって、
前記入力信号のレベルを判定する第1判定値の補正を開始し、
前記第1判定値の補正に応じた第1信号と、前記第1信号に対して所定時間タイミングが異なる第2信号とを比較し、
前記第1信号と前記第2信号との比較結果に応じて、前記第1判定値の補正終了を判定するとともに、前記入力信号のレベルを判定する第2判定値の補正を開始させる制御信号を出力し、
前記制御信号に基づいて、前記第2判定値の補正を開始することを特徴とする半導体装置の制御方法。
(付記15)アナログ入力信号をデジタル信号にA/D変換する複数のA/D変換器を有する半導体装置の制御方法であって、
前記複数のA/D変換器のうち少なくとも1つのA/D変換器が補正動作中に、補正動作中にない前記A/D変換器に前記アナログ入力信号を供給して前記A/D変換を行うとともに、前記補正動作を行う期間長を前記A/D変換器毎に異ならせることを特徴とする半導体装置の制御方法。
PA、PB プリアンプ
LA、LB ラッチ
CLB キャリブレーション制御回路
SA、SAx、SAg、SB、SBx、SBg スイッチ
11 接続部
12 エンコーダ
Claims (10)
- 入力信号のレベルを判定する半導体装置であって、
前記入力信号のレベルを第1判定値に基づいて判定する第1比較部と、
前記入力信号のレベルを第2判定値に基づいて判定する第2比較部と、
前記第1判定値を補正する第1補正部と、
前記第2判定値を補正する第2補正部と
を有し、
前記第1補正部は、前記第1比較部から出力される第1信号と、前記第1信号に対して所定時間タイミングが異なり前記第1比較部から出力される第2信号とを比較し、前記第1信号と前記第2信号との比較結果に応じて前記第1判定値の補正終了を判定するとともに、前記第2補正部における補正を開始させる制御信号を出力し、
前記第2補正部は、前記制御信号に基づいて前記第2判定値の補正を開始することを特徴とする半導体装置。 - 前記第1補正部による補正動作時には、前記第2比較部が判定動作を行い、
前記第2補正部による補正動作時には、前記第1比較部が判定動作を行うことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。 - 前記第1補正部は、前記第1信号と前記第2信号とのレベルが異なる状態を検出すると前記第1判定値の補正が終了したと判定することを特徴とする請求項1又は2記載の半導体装置。
- 前記第1補正部は、前記第1判定値の補正に係る補正精度を複数設定可能であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の半導体装置。
- 前記第1補正部は、粗調整による補正と微調整による補正とを順に行い前記第1判定値を補正することを特徴とする請求項4記載の半導体装置。
- 前記第1比較部及び前記第2比較部の一方は、補間処理を行い入力信号のレベルを判定することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の半導体装置。
- アナログ入力信号をデジタル信号にA/D変換する半導体装置であって、
前記A/D変換を行う複数のA/D変換器と、
前記アナログ入力信号を選択的に前記A/D変換器に出力する選択部とを有し、
前記複数のA/D変換器のうち少なくとも1つのA/D変換器が補正動作中に、前記選択部により補正動作中にない前記A/D変換器に前記アナログ入力信号を出力して前記A/D変換を行い、
かつ前記A/D変換器毎に前記補正動作を行う期間長を異ならせたことを特徴とする半導体装置。 - 前記補正動作を行う期間長が、前記補正動作を行う度にランダムに設定されることを特徴とする請求項7記載の半導体装置。
- 入力信号のレベルを判定する半導体装置の制御方法であって、
前記入力信号のレベルを判定する第1判定値の補正を開始し、
前記第1判定値の補正に応じた第1信号と、前記第1信号に対して所定時間タイミングが異なる第2信号とを比較し、
前記第1信号と前記第2信号との比較結果に応じて、前記第1判定値の補正終了を判定するとともに、前記入力信号のレベルを判定する第2判定値の補正を開始させる制御信号を出力し、
前記制御信号に基づいて、前記第2判定値の補正を開始することを特徴とする半導体装置の制御方法。 - アナログ入力信号をデジタル信号にA/D変換する複数のA/D変換器を有する半導体装置の制御方法であって、
前記複数のA/D変換器のうち少なくとも1つのA/D変換器が補正動作中に、補正動作中にない前記A/D変換器に前記アナログ入力信号を供給して前記A/D変換を行うとともに、前記補正動作を行う期間長を前記A/D変換器毎に異ならせることを特徴とする半導体装置の制御方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008053905A JP4469902B2 (ja) | 2008-03-04 | 2008-03-04 | 半導体装置及びその制御方法 |
US12/389,122 US7855667B2 (en) | 2008-03-04 | 2009-02-19 | Semiconductor device and method of controlling the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008053905A JP4469902B2 (ja) | 2008-03-04 | 2008-03-04 | 半導体装置及びその制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009212838A JP2009212838A (ja) | 2009-09-17 |
JP4469902B2 true JP4469902B2 (ja) | 2010-06-02 |
Family
ID=41185562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008053905A Expired - Fee Related JP4469902B2 (ja) | 2008-03-04 | 2008-03-04 | 半導体装置及びその制御方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7855667B2 (ja) |
JP (1) | JP4469902B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5307581B2 (ja) * | 2009-03-02 | 2013-10-02 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置、入力選択制御方法 |
JP5494273B2 (ja) * | 2010-06-18 | 2014-05-14 | 富士通株式会社 | Ad変換回路およびad変換方法 |
US10671348B2 (en) | 2018-10-17 | 2020-06-02 | International Business Machines Corporation | Charge-scaling multiplier circuit with dual scaled capacitor sets |
US10658993B2 (en) | 2018-10-17 | 2020-05-19 | International Business Machines Corporation | Charge-scaling multiplier circuit with digital-to-analog converter |
US10592209B1 (en) * | 2018-10-17 | 2020-03-17 | International Business Machines Corporation | Charge-scaling multiplier circuit |
CN110034763B (zh) * | 2019-04-12 | 2022-06-03 | 中国电子科技集团公司第二十四研究所 | 一种基于负载调整结构的低噪声比较器 |
CN110289838B (zh) * | 2019-06-27 | 2022-06-24 | 中国电子科技集团公司第二十四研究所 | 一种比较器及模数转换器 |
CN114815943B (zh) * | 2022-03-31 | 2023-03-24 | 深圳市迪浦电子有限公司 | 校正修调电路及集成电路 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5990814A (en) | 1997-09-05 | 1999-11-23 | Cirrus Logic, Inc. | Method and circuit for calibration of flash analog to digital converters |
US6226562B1 (en) * | 1998-09-10 | 2001-05-01 | International Business Machines Corporation | Method and system for adjusting and calibrating circuit parameters |
US6420983B1 (en) * | 2000-05-25 | 2002-07-16 | Texas Instruments Incorporated | On-line offset cancellation in flash A/D with interpolating comparator array |
US7161523B1 (en) * | 2004-09-03 | 2007-01-09 | Pmc-Sierra, Inc. | Systems and methods for a self-organizing analog-to-digital converter |
US7511645B1 (en) * | 2007-03-27 | 2009-03-31 | National Semiconductor Corporation | Apparatus and method for auto-zeroing a sampled comparator |
-
2008
- 2008-03-04 JP JP2008053905A patent/JP4469902B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-02-19 US US12/389,122 patent/US7855667B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009212838A (ja) | 2009-09-17 |
US20100045496A1 (en) | 2010-02-25 |
US7855667B2 (en) | 2010-12-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4469902B2 (ja) | 半導体装置及びその制御方法 | |
TWI405415B (zh) | 具有背景式誤差修正功能的動態比較器 | |
US7986257B2 (en) | Comparator circuit and analog digital converter having the same | |
JP6782018B2 (ja) | アナログデジタル変換器 | |
US20100026536A1 (en) | Sample-hold circuit having spreading switch and analog-digital converter using same | |
CN104767525A (zh) | 模拟数字变换器以及影像传感器 | |
CN102751990A (zh) | 一种可提高动态性能的流水线式模数转换器 | |
US7403149B2 (en) | Folding and interpolating analog-to-digital converter and method of converting analog signal to digital signal | |
JP2009021667A (ja) | フラッシュ型ad変換器 | |
JP2010035140A (ja) | アナログデジタル変換器 | |
US8947287B2 (en) | Pipeline A/D converter and A/D converting method | |
JP2008104142A (ja) | A/d変換器 | |
JP2019071604A (ja) | 電圧・時間変換器及びアナログ・デジタル変換器 | |
US8203474B2 (en) | Pipeline A/D converter | |
US8674869B2 (en) | A/D conversion circuit | |
US20190013817A1 (en) | Double data rate time interpolating quantizer with reduced kickback noise | |
JP2010124405A (ja) | アナログ/デジタル変換回路 | |
JP2012227775A (ja) | アナログデジタル変換器および信号処理システム | |
US7898450B2 (en) | Analog signal processing device | |
JP4962282B2 (ja) | 半導体装置 | |
WO2011104797A1 (ja) | A/d変換器 | |
Klein et al. | A 300MS/s 10bit SAR with loop-embedded input buffer for a photonic system | |
JP4844441B2 (ja) | キャパシタ回路、キャリブレーション回路、コンパレータ及び電圧比較器 | |
CN113726314B (zh) | 一种高精度快速比较器及其设计方法 | |
US20240007120A1 (en) | Time-Interleaved ADC |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100216 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100301 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140305 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |