JP5085656B2 - 信号調整回路、そのような調整回路を含むコンパレータ、およびそのような回路を含む逐次近似変換器 - Google Patents
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Description
本発明の第3の観点によれば、少なくとも1つの先行する積分器に続いて、クロックドラッチを含む、コンパレータが提供される。
本発明を、非限定の例を用いて、添付の図面を参照してさらに説明する。
図3は、本発明の一態様を構成する信号調整回路を模式的に示している。同一部品を示すのに、同一の参照番号が使用される。したがって、図3と図2を比較すると、第3から第6のトランジスタの相互コンダクタンスがすべて同一の値に設定されていること、および追加の電気的に制御されるスイッチ20が、「short」とラベル表示された短絡信号に応答して、出力ノード「on」および「op」を選択的に互いに接続するように、製作されていることに留意すべきである。
図3の回路は、寄生キャパシタンスおよび負荷キャパシタンスCPと一緒に動作して、積分器を形成する。すなわち、「op」および「on」における電圧間の差は、実質的に直線的に変化する。前置増幅器を電圧ゲイン増幅器から積分器に変えることによって、前置増幅段の「ゲイン」が最大化される。さらに、以下に示すように、この段の入力を基準とする、任意の後続の段におけるオフセットとノイズの絶対値が減少する。また、積分器内部のデバイスによって生成されるノイズは平均化されて、それによって、この信号調整回路の入力を基準とするときの、ノイズの絶対値を低減する。
図9は、信号調製回路を含む、逐次近似変換器の内部アーキテクチャを模式的に示す。
使用に際して、図10を参照すると、ビットトライアルは、ビットトライアルサイクルの第1の部分100において準備される。トライアル電圧が十分に静定するのに十分な時間がすぎると、短絡スイッチ20が時間102において開放される。次いで、時間106においてコンパレータがストローブされるまで、信号調整回路は、積分時間104の間、その入力における信号を積分する。次いで、コンパレータの出力は、時間108においてビットを保持するか、破棄するかを決定する、コントローラに供給される。
Claims (14)
- ラッチングコンパレータ用の信号調整回路であって、前記回路は、それぞれがドレイン、ソースおよびゲートを有する電界効果型トランジスタである第1および第2のトランジスタ(Q1、Q2)を含み、前記第1および第2のトランジスタのソースは、定電流源および定電流シンクの一方に接続されており、前記第1および第2のトランジスタのドレインは、能動負荷と、第1および第2の出力ノードとに、直接的またはカスコードデバイスを経由して接続されており、前記能動負荷が、第3および第4のトランジスタ(Q3、Q4)を含み、前記第3のトランジスタは第1の出力ノードと共通ノードの間で直列接続され、前記第4のトランジスタは、第2の出力ノードと前記共通ノードの間で直列接続されており、さらに別のトランジスタ(20)が、前記第1および第2の出力ノードの間に低インピーダンス経路を提供するように動作可能に配置され、前記信号調整回路が積分器として作用するように構成されていることを特徴とする、前記信号調整回路。
- さらに別のトランジスタ(20)が、前記第1および第2の出力ノードの間に接続される短絡トランジスタである、請求項1に記載の信号調整回路。
- 第3および第4のトランジスタ(Q3、Q4)が、ダイオード接続構成であるか、または第3および第4のトランジスタの制御端子が、バイアス電圧を受けるように、バイアス電圧発生器に接続され、バイアス電圧発生器が、第1のおよび第2の出力ノードにおけるコモンモード電圧に応答性を有し、バイアス電圧発生器が、前記コモンモード電圧を目標値に維持するようにバイアス電圧を調節する、請求項1に記載の信号調整回路。
- 第5および第6のトランジスタ(Q5、Q6)をさらに含み、該第5のトランジスタは、第2の出力ノードと共通ノードの間に直列接続されており、前記第5のトランジスタの制御端子は、第3のトランジスタの制御端子に接続されており、前記第6のトランジスタは、第1の出力ノードと前記共通ノードの間に直列接続されており、前記第6のトランジスタの制御端子は、第4のトランジスタの制御端子に接続されている、請求項1に記載の信号調整回路。
- 第3から第6のトランジスタは電界効果型トランジスタであり、第3、第4、第5および第6のトランジスタの相互コンダクタンスは実質的に同一である、請求項4に記載の信号調整回路。
- 第1と第2のトランジスタのゲート間の一定電圧差に応じた、出力ノードにおける電圧の変化率が、前記さらに別のトランジスタが開放されてから、信号調整回路に応答性を有するラッチコンパレータがストローブされるまで、実質的に一定である、請求項1に記載の信号調整回路。
- 第1および第2のトランジスタ出力ノードと共通ノードの間にそれぞれ接続された第7および第8のトランジスタ(Q7、Q8)をさらに含み、前記第7および第8のトランジスタがダイオード接続構成の場合には、回路が低ゲインモードを有する増幅器として動作する、請求項1に記載の信号調整回路。
- 第7および第8のトランジスタ用の制御電圧を、それぞれサンプリングおよび保持するキャパシタをさらに含む、請求項7に記載の信号調整回路。
- 第7のトランジスタをダイオード接続構成に配置する動作が可能な第9のトランジスタ、および第8のトランジスタをダイオード接続構成に配置する動作が可能な第10のトランジスタをさらに含む、請求項8に記載の信号調整回路。
- すべてのトランジスタは電界効果型トランジスタであり、第3のトランジスタのゲートは第1のトランジスタのゲートに接続され、第4のトランジスタのゲートは前記第2のトランジスタのゲートに接続され、共通ノードは制御可能な電流シンクに接続され、第1および第2のトランジスタはP型デバイスであり、第3および第4のトランジスタはN型デバイスである、請求項1に記載の信号調整回路。
- 第1および第2のトランジスタの入力を互いに同一の電圧に接続するための入力配設をさらに含む、請求項1に記載の信号調整回路。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載の信号調整回路を含む、逐次近似変換器。
- 逐次近似変換器の積分期間が、逐次近似変換における最下位ビットの1つまたは2つ以上に対して延長される、請求項12に記載の逐次近似変換器。
- 積分期間が、重大な決定に対して延長される、請求項13に記載の逐次近似変換器。
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