RU2518997C1 - Ultra-high-speed parallel analogue-to-digital converter with differential input - Google Patents

Ultra-high-speed parallel analogue-to-digital converter with differential input Download PDF

Info

Publication number
RU2518997C1
RU2518997C1 RU2013120163/08A RU2013120163A RU2518997C1 RU 2518997 C1 RU2518997 C1 RU 2518997C1 RU 2013120163/08 A RU2013120163/08 A RU 2013120163/08A RU 2013120163 A RU2013120163 A RU 2013120163A RU 2518997 C1 RU2518997 C1 RU 2518997C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
source
voltage
current mirror
reference current
Prior art date
Application number
RU2013120163/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Прокопенко
Александр Игоревич Серебряков
Николай Владимирович Бутырлагин
Илья Викторович Пахомов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС")
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС")
Priority to RU2013120163/08A priority Critical patent/RU2518997C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2518997C1 publication Critical patent/RU2518997C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.SUBSTANCE: disclosed is an ultra-high-speed parallel analogue-to-digital converter with a differential input, having N sections of identical architecture. Each of the sections includes a voltage comparator, the first input of which is connected to a first input voltage source through a first reference resistor, and the second input of the voltage comparator is connected to a second input anti-phase voltage source through a second reference resistor, wherein the first input of the voltage comparator is connected to a first reference current source and a first parasitic capacitor, the second input of the voltage comparator is connected to a second reference current source and a second parasitic capacitor. The first reference current source is connected in form of a first current mirror which is matched with a first power supply bus, and a first auxiliary reference current source connected to the input of the first current mirror, wherein the output of the first current mirror is the output of the first reference current source, and the second input anti-phase voltage source is connected to the input of the first current mirror through a first balancing capacitor.EFFECT: multifold expansion of the frequency range of processed analogue-to-digital converter signals by reducing the transmission error of input differential voltages from input voltage sources to voltage comparator inputs.3 cl, 7 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области измерительной и вычислительной техники, радиотехники, связи и может использоваться в структуре различных устройств обработки аналоговой информации, измерительных приборах, системах телекоммуникаций и т.п.The present invention relates to the field of measuring and computing, radio engineering, communications and can be used in the structure of various devices for processing analog information, measuring instruments, telecommunication systems, etc.

В современной технике широкое применение находят параллельные аналого-цифровые преобразователи (АЦП), обеспечивающие наибольшую скорость преобразования аналоговых сигналов (uвх) в цифровые сигналы [1-27]. С повышением частоты входного напряжения uвх в таких микроэлектронных АЦП возникают существенные погрешности преобразования, обусловленные влиянием паразитных конденсаторов, образуемых емкостями на подложку активных и пассивных компонентов [28-29]. Дальнейшее повышение быстродействия параллельных АЦП - одна из проблем современной информационно-измерительной техники, решение которой позволит осуществить практическую реализацию новых систем связи и телекоммуникаций с более высокими качественными показателями.In modern technology, widespread use are parallel analog-to-digital converters (ADCs), which provide the highest conversion speed of analog signals (u in ) to digital signals [1-27]. With an increase in the frequency of the input voltage u I in such microelectronic ADCs, significant conversion errors arise due to the influence of stray capacitors formed by capacitors on the substrate of active and passive components [28-29]. A further increase in the performance of parallel ADCs is one of the problems of modern information-measuring equipment, the solution of which will allow the practical implementation of new communication systems and telecommunications with higher quality indicators.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому устройству является параллельный АЦП фиг. 1, описанный в патенте US 7.394.420, fig.3, fig.4. Анализу его предельного частотного диапазона (fв.max), а также попыткам увеличения fв.max за счет оптимизации абсолютных значений сопротивлений эталонных резисторов, посвящены статьи [28-29], в том числе соавтора настоящей заявки [29].Closest to the technical nature of the claimed device is a parallel ADC of FIG. 1 described in US Pat. No. 7,394,420, fig. 3, fig. 4. An analysis of its limiting frequency range (f in.max ), as well as attempts to increase f in.max by optimizing the absolute values of the resistances of the reference resistors, are discussed in [28–29], including a co-author of this application [29].

АЦП-прототип содержит N идентичных по архитектуре секций (фиг.1). Каждая из секций содержит компаратор напряжения 1, первый 2 вход которого соединен с первым 3 источником входного напряжения через первый 4 эталонный резистор, а второй 5 вход компаратора напряжения 1 подключен ко второму 6 источнику входного противофазного напряжения через второй 7 эталонный резистор, причем первый 2 вход компаратора напряжения 1 связан с первым 8 источником опорного тока и первым 9 паразитным конденсатором, второй 5 вход компаратора напряжения 1 связан со вторым 10 источником опорного тока и вторым 11 паразитным конденсатором.The ADC prototype contains N sections identical in architecture (FIG. 1). Each section contains a voltage comparator 1, the first 2 input of which is connected to the first 3 source of input voltage through the first 4 reference resistor, and the second 5 input of the voltage comparator 1 is connected to the second 6 source of input antiphase voltage through the second 7 reference resistor, the first 2 input a voltage comparator 1 is connected to a first 8 reference current source and a first 9 spurious capacitor, a second 5 input of a voltage comparator 1 is connected to a second 10 reference current source and a second 11 spurious capacitor.

Существенный недостаток АЦП-прототипа (фиг.1), схема одной из секций которого показана на фиг. 2, состоит в том, что его предельный частотный диапазон преобразования входных аналоговых сигналов в цифру (даже при реализации на сверхвысокочастотных транзисторах с fmax=200 ГГц техпроцесса SGB25H1, IHP, Германия [28, 29]) ограничен из-за уменьшения на высоких частотах коэффициента передачи сигнала со входов АЦП до входов компараторов напряжения.A significant drawback of the ADC prototype (FIG. 1), a circuit of one of the sections of which is shown in FIG. 2, consists in the fact that its limiting frequency range for converting input analog signals to digital (even when implementing SGB25H1, IHP, Germany [28, 29] technology at microwave transistors with f max = 200 GHz) is limited due to a decrease at high frequencies the transmission coefficient of the signal from the inputs of the ADC to the inputs of the voltage comparators.

Основная задача предлагаемого изобретения состоит в расширении в несколько раз частотного диапазона обрабатываемых сигналов АЦП за счет снижения погрешности передачи входных дифференциальных напряжений от источников входных напряжений 3 и 6 ко входам компараторов напряжения 1.The main objective of the invention is to expand several times the frequency range of the processed ADC signals by reducing the error of transmission of input differential voltages from sources of input voltages 3 and 6 to the inputs of voltage comparators 1.

Поставленная задача достигается тем, что в параллельном аналого-цифровом преобразователе с дифференциальным входом (фиг.1), каждая из N-секций которого (фиг.2) содержит компаратор напряжения 1, первый 2 вход которого соединен с первым 3 источником входного напряжения через первый 4 эталонный резистор, а второй 5 вход компаратора напряжения 1 подключен ко второму 6 источнику входного противофазного напряжения через второй 7 эталонный резистор, причем первый 2 вход компаратора напряжения 1 связан с первым 8 источником опорного тока и первым 9 паразитным конденсатором, второй 5 вход компаратора напряжения 1 связан со вторым 10 источником опорного тока и вторым 11 паразитным конденсатором, предусмотрены новые элементы и связи - первый 8 источник опорного тока выполнен в виде первого 12 токового зеркала, согласованного с первой 13 шиной источника питания, и первого 14 вспомогательного источника опорного тока, соединенного со входом первого 12 токового зеркала, причем выход первого 12 токового зеркала является выходом первого 8 источника опорного тока, а второй 6 источник входного противофазного напряжения связан со входом первого 12 токового зеркала через первый 15 корректирующий конденсатор.The problem is achieved in that in a parallel analog-to-digital Converter with a differential input (figure 1), each of the N-sections of which (figure 2) contains a voltage comparator 1, the first 2 input of which is connected to the first 3 source of input voltage through the first 4 reference resistor, and the second 5 input of voltage comparator 1 is connected to the second 6 source of input antiphase voltage through the second 7 reference resistor, and the first 2 input of voltage comparator 1 is connected to the first 8 reference current source and the first 9 pair by a total capacitor, the second 5 input of the voltage comparator 1 is connected to the second 10 reference current source and the second 11 stray capacitor, new elements and connections are provided - the first 8 reference current source is made in the form of a first 12 current mirror, matched with the first 13 bus of the power source, and the first 14 auxiliary reference current source connected to the input of the first 12 current mirror, and the output of the first 12 current mirror is the output of the first 8 reference current source, and the second 6 input source is out of phase second power connected to the input of the first current mirror 12 through a first adjustment capacitor 15.

На фиг.1 приведена схема АЦП - прототипа, который содержит N-параллельно включенных секций с одинаковой архитектурой (фиг.2), но разными абсолютными значениями сопротивлений эталонных резисторов 4 (7) и токов I8 (I10) источников опорных токов 8 (10).Figure 1 shows the circuit of the ADC prototype, which contains N-parallel connected sections with the same architecture (figure 2), but with different absolute values of the resistances of the reference resistors 4 (7) and currents I 8 (I 10 ) of the sources of the reference currents 8 ( 10).

На фиг. 2 приведена эквивалентная схема одной из секции АЦП фиг. 1, соответствующая АЦП-прототипу.In FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of one of the ADC sections of FIG. 1, corresponding to the ADC prototype.

На фиг. 3 показана схема одной из секций предлагаемого АЦП, соответствующая пп. 1, 2 формулы изобретения.In FIG. 3 shows a diagram of one of the sections of the proposed ADC, corresponding to paragraphs. 1, 2 claims.

На фиг. 4 приведена эквивалентная схема заявляемого АЦП в среде Cadence на моделях SiGe транзисторов (npn 200-n; техпроцесс SG25H1, IHP, Iк.тах = 4 мА. A high-performance 0.25 µm technology with npn-HBTs up to fT/fmax=180/220 GHz.), в которой учитываются паразитные емкости реальных токовых зеркал, емкости на подложку пассивных компонентов и входные емкости компараторов напряжения 1 на основе реальных дифференциальных каскадов.In FIG. Figure 4 shows the equivalent circuit of the claimed ADC in the Cadence environment on SiGe transistor models (npn 200-n; SG25H1, IHP process technology, Ik max = 4 mA. A high-performance 0.25 µm technology with npn-HBTs up to f T / f max = 180/220 GHz.), Which takes into account parasitic capacitance of real current mirrors, capacitance on the substrate of passive components and input capacitance of voltage comparators 1 based on real differential stages.

На фиг. 5 показана логарифмическая амплитудно-частотная характеристика коэффициента передачи от источников входных напряжений 3 и 6 к дифференциальному входу компаратора №2 (каналы: 32, 48) схемы АЦП фиг. 4.In FIG. 5 shows the logarithmic amplitude-frequency characteristic of the transmission coefficient from input voltage sources 3 and 6 to the differential input of comparator No. 2 (channels: 32, 48) of the ADC circuit of FIG. four.

На фиг. 6 показана логарифмическая амплитудно-частотная характеристика коэффициента передачи от источников входных напряжений 3 и 6 к дифференциальному входу компаратора №2 (каналы: 32, 48) схемы АЦП фиг. 4. При этом в данной схеме:In FIG. 6 shows the logarithmic amplitude-frequency characteristic of the transmission coefficient from sources of input voltages 3 and 6 to the differential input of comparator No. 2 (channels: 32, 48) of the ADC circuit of FIG. 4. Moreover, in this scheme:

- учитывается емкость на подложку эталонных резисторов 4 и 7;- takes into account the capacitance on the substrate of the reference resistors 4 and 7;

- последовательно с каждым корректирующим конденсатором 15 и 18 Ск, включены дополнительные резисторы R=50 Ом;- sequentially with each correction capacitor 15 and 18 C to , additional resistors R = 50 Ohms are included;

- паразитная выходная емкость токовых зеркал 12 и 16 имеет сравнительно малое значение Сn=70 фФ;- parasitic output capacitance of current mirrors 12 and 16 has a relatively small value With n = 70 fF;

- в схеме использованы реальные компараторы напряжения 1 (дифференциальные каскады) с паразитными емкостями их транзисторов.- the circuit uses real voltage comparators 1 (differential stages) with parasitic capacitances of their transistors.

На фиг. 7 показана логарифмическая амплитудно-частотная характеристика коэффициента передачи от источников напряжений 3 и 6 к дифференциальному входу компаратора №2 (каналы: 32, 48) схемы АЦП фиг. 4. При этом в схеме фиг. 4:In FIG. 7 shows the logarithmic amplitude-frequency characteristic of the transmission coefficient from voltage sources 3 and 6 to the differential input of comparator No. 2 (channels: 32, 48) of the ADC circuit of FIG. 4. Moreover, in the circuit of FIG. four:

- учитывается емкость на подложку эталонных резисторов 4 и 7;- takes into account the capacitance on the substrate of the reference resistors 4 and 7;

- последовательно с емкостью каждого корректирующего конденсаторов 15 и 18 (Ск) включены дополнительные резисторы R=50 Ом;- sequentially with the capacitance of each correction capacitors 15 and 18 (C k ), additional resistors R = 50 Ohms are included;

- паразитная выходная емкость токовых зеркал 12 и 16 имеет повышенное значение Сn=300 фФ;- parasitic output capacitance of current mirrors 12 and 16 has an increased value With n = 300 fF;

- использованы реальные компараторы напряжений 1 (дифференциальные каскады) с паразитными емкостями его транзисторов.- used real voltage comparators 1 (differential stages) with parasitic capacitances of its transistors.

Сверхбыстродействующий параллельный аналого-цифровой преобразователь с дифференциальным входом содержит N идентичных по архитектуре секций фиг. 3. Каждая из секций включает компаратор напряжения 1, первый 2 вход которого соединен с первым 3 источником входного напряжения через первый 4 эталонный резистор, а второй 5 вход компаратора напряжения 1 подключен ко второму 6 источнику входного противофазного напряжения через второй 7 эталонный резистор, причем первый 2 вход компаратора напряжения 1 связан с первым 8 источником опорного тока и первым 9 паразитным конденсатором, второй 5 вход компаратора напряжения 1 связан со вторым 10 источником опорного тока и вторым 11 паразитным конденсатором. Первый 8 источник опорного тока выполнен в виде первого 12 токового зеркала, согласованного с первой 13 шиной источника питания, и первого 14 вспомогательного источника опорного тока, соединенного со входом первого 12 токового зеркала, причем выход первого 12 токового зеркала является выходом первого 8 источника опорного тока, а второй 6 источник входного противофазного напряжения связан со входом первого 12 токового зеркала через первый 15 корректирующий конденсатор. По состоянию выходов компараторов напряжения судят о цифровом эквиваленте входного сигнала.An ultra-fast parallel analog-to-digital converter with differential input contains N identical architecture sections of FIG. 3. Each of the sections includes a voltage comparator 1, the first 2 input of which is connected to the first 3 source of input voltage through the first 4 reference resistor, and the second 5 input of the voltage comparator 1 is connected to the second 6 source of input antiphase voltage through the second 7 reference resistor, the first 2 input of voltage comparator 1 is connected to the first 8 reference current source and the first 9 spurious capacitor, second 5 input of voltage comparator 1 is connected to the second 10 reference current source and the second 11 parasitic capacitor m The first 8 reference current source is made in the form of a first 12 current mirror, matched with the first 13 bus power source, and the first 14 auxiliary reference current source connected to the input of the first 12 current mirror, and the output of the first 12 current mirror is the output of the first 8 reference current source and the second 6 source of input antiphase voltage is connected to the input of the first 12 current mirrors through the first 15 correction capacitor. The status of the outputs of the voltage comparators is judged on the digital equivalent of the input signal.

На фиг.3, в соответствии с п.2 формулы изобретения, второй 10 источник опорного тока выполнен в виде второго 16 токового зеркала, согласованного с первой 13 шиной источника питания, и второго 17 вспомогательного источника опорного тока, соединенного со входом второго 16 токового зеркала, причем выход второго 16 токового зеркала является выходом второго 10 источника опорного тока, а первый 3 источник входного напряжения связан со входом второго 16 токового зеркала через второй 18 корректирующий конденсатор.In Fig. 3, in accordance with claim 2, the second 10 reference current source is made in the form of a second 16 current mirror, matched with the first 13 bus of the power source, and the second 17 auxiliary reference current source connected to the input of the second 16 current mirror moreover, the output of the second 16 current mirror is the output of the second 10 source of reference current, and the first 3 source of input voltage is connected to the input of the second 16 current mirror through the second 18 correction capacitor.

На фиг.4, в соответствии с п.3 формулы изобретения, последовательно с каждым корректирующим конденсатором 15 и 18 включены дополнительные резисторы.In figure 4, in accordance with claim 3 of the claims, additional resistors are connected in series with each correction capacitor 15 and 18.

Рассмотрим работу аналоговых секций АЦП фиг.1, фиг.2 и фиг.3, включающих эталонные резисторы 4, 7, источники опорного тока 8, 10, компаратор напряжений 1.Consider the operation of the analog sections of the ADC of FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3, including reference resistors 4, 7, reference current sources 8, 10, voltage comparator 1.

В АЦП-прототипе фиг.1 быстродействие аналоговой секции фиг.2 (ее предельный частотный диапазон fв.max) определяется паразитными конденсаторами 9 и 11. Практически верхняя граничная частота (по уровню - 1 дБ) АЦП-прототипа при его реализации по SiGe технологии не превышает 2-7 ГГц (фиг.5, фиг.6), в то время как быстродействие компаратора 1, реализованного на СВЧ SiGe транзисторах [28, 29] с fT=200 ГГц, позволяет работать в более широком частотном диапазоне (20÷50 ГГц).In the ADC prototype of FIG. 1, the speed of the analog section of FIG. 2 (its maximum frequency range is f in max ) is determined by parasitic capacitors 9 and 11. The practically upper cut-off frequency (level - 1 dB) of the ADC prototype when implemented using SiGe technology does not exceed 2-7 GHz (Fig. 5, Fig. 6), while the speed of the comparator 1, implemented on microwave SiGe transistors [28, 29] with f T = 200 GHz, allows you to work in a wider frequency range (20 ÷ 50 GHz).

В заявляемом устройстве фиг. 3 за счет введения новых связей предельный диапазон рабочих частот аналоговой секции АЦП расширяется в 2-6 раз (фиг.5-фиг.7). Это позволяет обеспечить аналого-цифровое преобразование более высокочастотных сигналов.In the inventive device of FIG. 3 due to the introduction of new connections, the limiting range of operating frequencies of the analog section of the ADC is expanded 2-6 times (Fig.5-Fig.7). This allows for analog-to-digital conversion of higher frequency signals.

Введение последовательно с корректирующими конденсаторами 18 и 15 корректирующих резисторов (фиг.4) позволяет оптимизировать неравномерность амплитудно-частотной характеристики аналоговой части секции АЦП, что создает условия для дальнейшего расширения частотного диапазона (фиг.6, фиг.7).The introduction of corrective resistors in series with the correction capacitors 18 and 15 (Fig. 4) makes it possible to optimize the unevenness of the amplitude-frequency characteristics of the analog part of the ADC section, which creates the conditions for further expansion of the frequency range (Fig. 6, Fig. 7).

Таким образом, заявляемое устройство характеризуется существенными преимуществами в сравнении с прототипом по частотном диапазону обрабатываемых сигналов.Thus, the claimed device is characterized by significant advantages in comparison with the prototype in the frequency range of the processed signals.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОКBIBLIOGRAPHIC LIST

1. Патент US 6.437.724 fig.41. Patent US 6.437.724 fig. 4

2. Патент US 6.882.2942. Patent US 6.882.294

3. Патент US 4.229.729 fig.13. US patent 4,229,729 fig. 1

4. Патент US 4.058.806 fig.2a4. Patent US 4.058.806 fig. 2a

5. Патент US 4.831.379 fig.85. Patent US 4.831.379 fig. 8

6. Патент US 5.598.161 fig.96. Patent US 5.598.161 fig. 9

7. Патентная заявка US 2010/0231430 fig.117. Patent application US 2010/0231430 fig.11

8. Патент US 4.912.469 fig.5, fig.68. US patent 4.912.469 fig. 5, fig. 6

9. Патент US 6.437.724 fig.49. US Pat. No. 6,437,724 fig. 4

10. Патент US 5.175.550 fig.210. US Pat. No. 5,175,550 fig. 2

11. Патент US 6.847.320 fig.211. US patent 6.847.320 fig.2

12. Патент US 6.882.294 fig.312. US Patent 6,882,294 fig. 3

13. Патент DE 2009/002062 fig.313. Patent DE 2009/002062 fig. 3

14. Патент US 5.307.067 fig.114. US patent 5.307.067 fig. 1

15. Патент US 4.745.393 fig.115. Patent US 4.745.393 fig. 1

16. Патент US 5.204.679 fig.116. US Patent 5.204.679 fig. 1

17. Патент US 4.719.447 fig.117. Patent US 4.719.447 fig. 1

18. Патент US 4.774.498 fig.1318. Patent US 4.774.498 fig.13

19. Патент US 4.768.016 fig.119. Patent US 4.768.016 fig. 1

20. Патент US 7.196.649 fig.120. Patent US 7.196.649 fig. 1

21. Патент US 4.752.766 fig.521. Patent US 4.752.766 fig. 5

22. Патент DE 2009/002062 fig.122. Patent DE 2009/002062 fig. 1

23. Патент US 5.231.399 fig.223. Patent US 5.231.399 fig. 2

24. Патент US 4.578.715 fig.424. Patent US 4,578.715 fig. 4

25. Патент US 4.831.379 fig.425. US patent 4.831.379 fig.4

26. Патентная заявка US 2008/03653626. Patent application US 2008/036536

27. Патент US 4.763.106 fig.127. Patent US 4.763.106 fig. 1

28. Y.Borokhovych. 4-bit, 16 GS/s ADC with new Parallel Reference Network. / Y.Borokhovych, H.Gustat, C.Scheytt // COMCAS 2009-2009 IEEE International Conference on Microwaves, Communications, Antennas and Electronic Systems28. Y. Borokhovych. 4-bit, 16 GS / s ADC with new Parallel Reference Network. / Y.Borokhovych, H. Gustat, C.Scheytt // COMCAS 2009-2009 IEEE International Conference on Microwaves, Communications, Antennas and Electronic Systems

29. Серебряков А.И. Метод повышения быстродействия параллельных АЦП. / А.И.Серебряков, Е.Б.Борохович. // Твердотельная электроника. Сложные функциональные блоки РЭА: Материалы научно-технической конференции. - М.: МНТОРЭС им. А.С.Попова, 2012. - С.150-155.29. Serebryakov A.I. A method for increasing the performance of parallel ADCs. / A.I. Serebryakov, E.B. Borokhovich. // Solid state electronics. Complex functional blocks of REA: Materials of a scientific and technical conference. - M.: MNTORES them. A.S. Popova, 2012 .-- S.150-155.

Claims (3)

1. Сверхбыстродействующий параллельный аналого-цифровой преобразователь с дифференциальным входом, каждая из N секций которого содержит компаратор напряжения (1), первый (2) вход которого соединен с первым (3) источником входного напряжения через первый (4) эталонный резистор, а второй (5) вход компаратора напряжения (1) подключен ко второму (6) источнику входного противофазного напряжения через второй (7) эталонный резистор, причем первый (2) вход компаратора напряжения (1) связан с первым (8) источником опорного тока и первым (9) паразитным конденсатором, второй (5) вход компаратора напряжения (1) связан со вторым (10) источником опорного тока и вторым (11) паразитным конденсатором, отличающийся тем, что первый (8) источник опорного тока выполнен в виде первого (12) токового зеркала, согласованного с первой (13) шиной источника питания, и первого (14) вспомогательного источника опорного тока, соединенного со входом первого (12) токового зеркала, причем выход первого (12) токового зеркала является выходом первого (8) источника опорного тока, а второй (6) источник входного противофазного напряжения связан со входом первого (12) токового зеркала через первый (15) корректирующий конденсатор.1. An ultra-fast parallel analog-to-digital converter with a differential input, each of the N sections of which contains a voltage comparator (1), the first (2) input of which is connected to the first (3) input voltage source through the first (4) reference resistor, and the second ( 5) the input of the voltage comparator (1) is connected to the second (6) source of input antiphase voltage through a second (7) reference resistor, and the first (2) input of the voltage comparator (1) is connected to the first (8) reference current source and the first (9 a) parasitic condensation orom, the second (5) input of the voltage comparator (1) is connected to the second (10) reference current source and the second (11) spurious capacitor, characterized in that the first (8) reference current source is made in the form of the first (12) current mirror, coordinated with the first (13) bus power supply, and the first (14) auxiliary reference current source connected to the input of the first (12) current mirror, and the output of the first (12) current mirror is the output of the first (8) reference current source, and the second (6) source of input antiphase coupling voltage n from the first input (12) via a first current mirror (15) correcting capacitor. 2. Сверхбыстродействующий параллельный аналого-цифровой преобразователь с дифференциальным входом по п.1, отличающийся тем, что второй (10) источник опорного тока выполнен в виде второго (16) токового зеркала, согласованного с первой (13) шиной источника питания, и второго (17) вспомогательного источника опорного тока, соединенного со входом второго (16) токового зеркала, причем выход второго (16) токового зеркала является выходом второго (10) источника опорного тока, а первый (3) источник входного напряжения связан со входом второго (16) токового зеркала через второй (18) корректирующий конденсатор.2. The ultra-fast parallel analog-to-digital converter with a differential input according to claim 1, characterized in that the second (10) reference current source is made in the form of a second (16) current mirror, matched with the first (13) bus of the power source, and the second ( 17) an auxiliary reference current source connected to the input of the second (16) current mirror, and the output of the second (16) current mirror is the output of the second (10) reference current source, and the first (3) input voltage source is connected to the input of the second (16) current mirror la through the second (18) correction capacitor. 3. Сверхбыстродействующий параллельный аналого-цифровой преобразователь с дифференциальным входом по п.2, отличающийся тем, что последовательно с каждым корректирующим конденсатором (15) и (18) включены дополнительные резисторы. 3. An ultra-fast parallel analog-to-digital converter with a differential input according to claim 2, characterized in that additional resistors are connected in series with each correction capacitor (15) and (18).
RU2013120163/08A 2013-04-30 2013-04-30 Ultra-high-speed parallel analogue-to-digital converter with differential input RU2518997C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013120163/08A RU2518997C1 (en) 2013-04-30 2013-04-30 Ultra-high-speed parallel analogue-to-digital converter with differential input

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013120163/08A RU2518997C1 (en) 2013-04-30 2013-04-30 Ultra-high-speed parallel analogue-to-digital converter with differential input

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2518997C1 true RU2518997C1 (en) 2014-06-10

Family

ID=51216554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013120163/08A RU2518997C1 (en) 2013-04-30 2013-04-30 Ultra-high-speed parallel analogue-to-digital converter with differential input

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2518997C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1550622A1 (en) * 1987-08-24 1990-03-15 Московский Инженерно-Физический Институт Analog-digital converter
US7394420B2 (en) * 2005-09-12 2008-07-01 Rohde & Schwarz Gmbh & Co., Kg High-speed analog/digital converter
RU2335844C2 (en) * 2006-09-29 2008-10-10 Юрий Владимирович Агрич Analog-to-digital converter and method of calibration thereof
RU2341017C2 (en) * 2006-09-29 2008-12-10 Юрий Владимирович Агрич Fast-acting analog-digital converter and method of its calibration
DE102009002062A1 (en) * 2009-03-31 2010-10-07 Ihp Gmbh - Innovations For High Performance Microelectronics / Leibniz-Institut Für Innovative Mikroelektronik Parallel analog-to-digital converter for converting analog signal into digital signal in e.g. digital oscilloscope, has resistors and current source serially connected with each other, and output nodes connected with input of comparator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1550622A1 (en) * 1987-08-24 1990-03-15 Московский Инженерно-Физический Институт Analog-digital converter
US7394420B2 (en) * 2005-09-12 2008-07-01 Rohde & Schwarz Gmbh & Co., Kg High-speed analog/digital converter
RU2335844C2 (en) * 2006-09-29 2008-10-10 Юрий Владимирович Агрич Analog-to-digital converter and method of calibration thereof
RU2341017C2 (en) * 2006-09-29 2008-12-10 Юрий Владимирович Агрич Fast-acting analog-digital converter and method of its calibration
DE102009002062A1 (en) * 2009-03-31 2010-10-07 Ihp Gmbh - Innovations For High Performance Microelectronics / Leibniz-Institut Für Innovative Mikroelektronik Parallel analog-to-digital converter for converting analog signal into digital signal in e.g. digital oscilloscope, has resistors and current source serially connected with each other, and output nodes connected with input of comparator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022100754A1 (en) On-chip rc oscillator, chip, and communication terminal
Tretter et al. Design and characterization of a 3-bit 24-GS/s flash ADC in 28-nm low-power digital CMOS
WO2013115518A1 (en) Voltage controlled oscillator using variable capacitor and phase locked loop using the same
US11962318B2 (en) Calibration scheme for a non-linear ADC
CN104702289A (en) Successive approximation analog-digital converter and capacitance compensation circuit of comparator input tube thereof
Tretter et al. A 24 GS/s single-core flash ADC with 3 bit resolution in 28 nm low-power digital CMOS
Zhao et al. Compensation module design for overlapping band in band-interleaved data acquisition systems based on hybrid particle swarm optimization algorithm
Ma et al. A 32.5-GS/s two-channel time-interleaved CMOS sampler with switched-source follower based track-and-hold amplifier
KR101960180B1 (en) Discrete-time integrator circuit with operational amplifier gain compensation function
CN114124092A (en) Analog front end circuit of analog-to-digital converter and control method
RU2518997C1 (en) Ultra-high-speed parallel analogue-to-digital converter with differential input
US9866236B1 (en) Appapatus and method for fast conversion, compact, ultra low power, wide supply range auxiliary digital to analog converters
Solis et al. A 4GS/s 8‐bit time‐interleaved SAR ADC with an energy‐efficient architecture in 130 nm CMOS
RU2523960C1 (en) Ultra-high-speed parallel analogue-to-digital converter with differential input
RU2536377C1 (en) Ultra-high-speed parallel analogue-to-digital converter with differential input
RU2513716C1 (en) High-speed analogue-to-digital converter with differential input
RU2535458C1 (en) Ultra-high-speed parallel differential analogue-to-digital converter
Buck et al. A 6-GS/s 9.5-b Single-Core Pipelined Folding-Interpolating ADC With 7.3 ENOB and 52.7-dBc SFDR in the Second Nyquist Band in 0.25-$\mu $ m SiGe-BiCMOS
Cheng et al. High-dynamic-range programmable gain amplifier with linear-in-dB and DAC gain control
US11637554B2 (en) Device and method for enhancing voltage regulation performance
Wang et al. A novel 12-bit 0.6-mW two-step coarse-fine time-to-digital converter
Morozov et al. The development of a true-type logarithmic amplifier on capacitor dividers for ADC
RU2321156C1 (en) Broadband amplifier
Denisenko et al. New and perspective directions for the development of active RC-and RLC-filter architectures of the Sallen-Key family
Reyes et al. A 2GS/s 6-bit CMOS time-interleaved ADC for analysis of mixed-signal calibration techniques

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150501