、電容Ctx、電容Cb、電容Cbx的正極板均連接到地，負(fù) 極板分別通過開關(guān)S7、S8連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入共模電平Vicm。
[0036] 假設(shè)在采樣時(shí)刻點(diǎn)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的單端輸入交流電壓為Vi，量化結(jié)果為Μ。在余量 放大相位，圖2中的開關(guān)S9、開關(guān)S10、開關(guān)Sll斷開。在運(yùn)算放大器的作用下，節(jié)點(diǎn)Vopa，ρ、 節(jié)點(diǎn)Vopa, η虛短?？梢哉J(rèn)為這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的電位為Vopa, cm。
[0037] 那么模數(shù)轉(zhuǎn)換器的正端輸入連接到參考電壓高電平的電容Ctp，從參考電路抽取 的總電荷量A Qtp為
[0038] ? 、
- 7 乂
[0039] 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的負(fù)端輸入連接到參考電壓高電平的電容Ctn，從參考電路抽取的總 電荷量Δ Qtn為
[0040]
[0041] 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的正端輸入連接到參考電壓低電平的電容Cbp，從參考電路抽取的總 電荷量Δ Qbp為
[0042]
[0043] 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的負(fù)端輸入連接到參考電壓高電平的電容Cbn，從參考電路抽取的總 電荷量Δ Qbn為
[0044]
[0045] 在余量放大相位，電容Ct、電容Cb分別從連接到Vicm切換到參考電壓電路的高電 平、低電平輸出。即圖2中開關(guān)S7、S8斷開，開關(guān)St3、開關(guān)St4、開關(guān)Sb3、開關(guān)Sb4閉合。 電容Ct從參考電路抽取的總電荷量△ Qct為
[0046] Δ Qct = (Vt-Vicm) *Mp*CsO
[0047] ^ Cs* I Vi
[0048] 電容Cb從參考電路抽取的總電荷量Δ Qcb為
[0049] Δ Qcb = (Vb-Vicm) *Mp*CsO
[0050] ^ -Cs* I Vi
[0051] 那么，傳統(tǒng)的參考電路需要為電容Ctp、電容Ctn提供的總電荷量AQtO為
[0052]
[0053] 增加電容Ct連接到參考電壓電路后，參考電壓高電位Vto需要為開關(guān)電容提供的 總電荷量為
[0054]
[0055] 傳統(tǒng)的參考電路vto輸出的總電荷量最小值為0,相應(yīng)的輸入Vi是土輸出總 2 電荷量最大值，
，相應(yīng)的輸入vi是〇。最大最小電荷量差值為
本發(fā)明 的參考電路輸出的總電荷量最小值為
哲應(yīng)的輸入Vi是〇、±￥。輸出總電荷

量最大值> ，相應(yīng)的輸入vi是±^。最大最小電荷量差值為I 如圖 4 3(a)所示。圖中的實(shí)線曲線是傳統(tǒng)的參考電壓驅(qū)動電路驅(qū)動高電平時(shí)，每一開關(guān)需要提供 的電荷總量。虛線曲線是本發(fā)明驅(qū)動方案，在驅(qū)動電路驅(qū)動高電平時(shí)，每一開關(guān)需要提供的 電荷總量。
[0056] 同樣地，可以得到傳統(tǒng)參考電路需要為電容Cbp、電容Cbn提供的總電荷量Δ QbO 為
[0057]
[0058] 增加電容Cb連接到參考電壓電路后，參考電壓高電位vbo需要為開關(guān)電容提供的 總電荷量為
[0059]
[0060] 傳統(tǒng)的參考電路Vbo輸出的總電荷量最小值為0,相應(yīng)的輸入Vi是輸出總
電荷量最大值為- 相應(yīng)的輸入vi是〇。最大最小電荷量差值為本發(fā)明 2 的參考電路輸出的總電荷量最小值為-
，.相應(yīng)的輸入Vi是0、d
輸出總電荷
量最大值戈 ，:相應(yīng)的輸入Vi是。最大最小電荷量差值為如 4 〇 圖3(b)所示。圖中的實(shí)線曲線是傳統(tǒng)的參考電壓驅(qū)動電路驅(qū)動高電平時(shí)，每一開關(guān)需要提 供的電荷總量。虛線曲線是本發(fā)明驅(qū)動方案，在驅(qū)動電路驅(qū)動高電平時(shí)，每一開關(guān)需要提供 的電荷總量。
[0061] 雖然本發(fā)明電壓驅(qū)動電路的最大輸出電荷量比傳統(tǒng)電路要大。但是，只要保證在 不同輸入電壓下，參考電壓在規(guī)定的時(shí)間里建立誤差之間足夠小即可。本發(fā)明的電壓驅(qū)動 電路并不要求電壓建立到絕對精度，而要求電壓建立到相對精度。本發(fā)明電路的輸出電荷 差異量只是傳統(tǒng)電路的I，可以在消耗同樣的功耗、同樣的建立時(shí)間的條件下，獲得4倍于 4 傳統(tǒng)電路的相對建立精度。
[0062] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器參考電壓的驅(qū)動電路，其特征在于：包含兩個(gè)參考電壓驅(qū)動模塊和 兩個(gè)開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)；所述兩個(gè)開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)與所述兩個(gè)參考電壓驅(qū)動模塊相應(yīng)連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器參考電壓的驅(qū)動電路，其特征在于：所述參 考電壓驅(qū)動模塊包括Vt驅(qū)動電路Vtdriver和Vb驅(qū)動電路Vbdriver ;所述Vt驅(qū)動電路和 Vb驅(qū)動電路的輸出具有低阻抗特征；所述驅(qū)動電路的輸入輸出電壓增益約為1。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器參考電壓的驅(qū)動電路，其特征在于：所述開 關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)，包括Vt開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)和Vb開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)；所述的Vt開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)包含開關(guān) StU開關(guān)St2、開關(guān)St3、開關(guān)St4,電容Ctp、電容Ctn、電容Ct、電容Ctx ;所述的Vb開關(guān)電 容網(wǎng)絡(luò)包含開關(guān)SbU開關(guān)Sb2、開關(guān)Sb3、開關(guān)Sb4,電容Cbp、電容Cbn、電容Cb、電容Cbx， 所述的Vt開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)連接到Vt驅(qū)動電路的輸出端；所述的Vb開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)連接到Vb 驅(qū)動電路的輸出端。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器參考電壓的驅(qū)動電路，其特征在于：所述開 關(guān)電容Ctp、電容Ctn、電容Ct，其負(fù)極板通過開關(guān)StU開關(guān)St2、開關(guān)St3連接到Vt驅(qū)動電 路的輸出端，電容Ctp的正極板連接到Vopa, p，電容Ctn的正極板連接到Vopa, n，電容Ct 的正極板連接到地，電容Ctx的負(fù)極板通過開關(guān)St4連接到輸入共模電平Vicm，電容Ctx的 正極板連接到地；電容Ctp和電容Ctn的總?cè)葜禐镹*CsO,其中N*CsO是采樣電路的采樣電 容總?cè)葜?，被平均劃分為N個(gè)容值相等的小電容CsO ;電容Ctp的容值由ADC在采樣相位的 輸入電壓值決定；假設(shè)參考電壓Vref = Vt-Vb，ADC的正端輸入為Vip = Vi+Vicm，ADC的 負(fù)端輸入為Vin = -Vi+Vicm，其中Vi的取值范圍在土Vref/2之間，Vicm為ADC的共模輸 入電平；電容Ctp的容值可以表示為M*CsO ^ Vi/Vref*N*CsO+N*CsO/2,即M的取值范圍為 0~N ;所述的電容Ctn的容值為（N-M)*CsO ;所述的電容Ct的容值為|N-2*M|*CsO ;所述 的電容Ctx的容值為（N-1 N-2*M I) *CsO。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器參考電壓的驅(qū)動電路，其特征在于：所述開 關(guān)電容Cbp、電容Cbn、電容Cb，其負(fù)極板通過開關(guān)SbU開關(guān)Sb2、開關(guān)Sb3連接到Vb驅(qū)動電 路的輸出端，電容Cbp的正極板連接到Vopa, p，電容Cbn的正極板連接到Vopa, n，電容Cb 的正極板連接到地，電容Cbx的負(fù)極板通過開關(guān)Sb4連接到輸入共模電平Vicm，電容Cbx的 正極板連接到地；電容Cbp和電容Cbn的總?cè)葜禐镹*CsO,其中N*CsO是采樣電路的采樣電 容的總?cè)葜?；Cbp的容值由ADC的負(fù)端輸入Vin = -Vi+Vicm決定；電容Cbp的容值可以表 示為（N-M)*CsO ;所述電容Cbn的容值為M*CsO ;所述電容Cb的容值為|N-2*M|*CsO ;所述 電容 Cbx 的容值為（N-1 N-2*M I) *CsO。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器參考電壓的驅(qū)動電路，其特征在于：在開關(guān) 電容網(wǎng)絡(luò)和Vt驅(qū)動電路、Vb驅(qū)動電路相連接的時(shí)候，補(bǔ)償ADC不同輸入信號電壓幅值下開 關(guān)網(wǎng)絡(luò)需要的電荷量，減小Vt驅(qū)動電路、Vb驅(qū)動電路的輸出電荷量的差異。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器參考電壓的驅(qū)動電路，其特征在于：包含兩個(gè)參考電壓驅(qū)動模塊和兩個(gè)開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)；所述兩個(gè)開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)與所述兩個(gè)參考電壓驅(qū)動模塊相應(yīng)連接。本發(fā)明通過提高參考電壓驅(qū)動電路輸出電壓信號的相對建立精度，在同樣的功耗下，實(shí)現(xiàn)速度更快、精度更高的建立。
【IPC分類】H03M1/12, H03M1/06
【公開號】CN105049047
【申請?zhí)枴緾N201510543563
【發(fā)明人】廖浩勤, 嚴(yán)偉
【申請人】西安啟微迭儀半導(dǎo)體科技有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月28日