本發(fā)明涉及高速adc芯片和dc/dc轉(zhuǎn)換器芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域,具體涉及一種使用dc/dc轉(zhuǎn)換器直接給高速adc供電的方法。
背景技術(shù):
高速中等精度adc一般應(yīng)用于通信、軟件無線電等高數(shù)據(jù)率的領(lǐng)域。由于高速中等精度adc對基準(zhǔn)電壓和供電電源的紋波敏感,所以在保證adc性能的情況下,傳統(tǒng)的解決方案一:使用dc-dc轉(zhuǎn)換器連接一個(gè)低壓差線形穩(wěn)壓器(ldo)為adc供電,使用基準(zhǔn)電壓緩沖器提供所需基準(zhǔn)電壓;傳統(tǒng)的解決方案二:采取外部提供電源電壓和所需基準(zhǔn)電壓。隨著系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集速度需求不斷提升,adc的采樣率和功耗也不斷提升。解決方案一中為adc提供電源電壓的ldo的功耗以及基準(zhǔn)電壓緩沖器的功耗也將隨之不斷提升;解決方案二中,由于芯片需要通過金線與外部電路相連,金線會(huì)帶來電壓抖動(dòng),所以為了驅(qū)除抖動(dòng),芯片內(nèi)部需要很大的去藕電容,因此將面臨增大芯片面積,提高單芯片成本等問題。
在手機(jī)及各種移動(dòng)設(shè)備中低功耗低成本設(shè)計(jì)的需求尤為突出。傳統(tǒng)的低功耗設(shè)計(jì)通常是在各模塊中優(yōu)化各模塊的功耗及效率,較少直接從系統(tǒng)設(shè)計(jì)上,優(yōu)化功耗及效率。因此,為了解決上述的問題,結(jié)合adc芯片的性能,對adc和它周圍的供電電路及基準(zhǔn)電路進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì),提高系統(tǒng)效率減小系統(tǒng)功耗還是很有必要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對上述問題,本發(fā)明提供一種使用dc/dc轉(zhuǎn)換器直接給高速中等精度adc提供電源電壓和基準(zhǔn)電壓的方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的方案如下:
一種使用dc/dc轉(zhuǎn)換器直接給高速adc供電的方法,包含dc/dc轉(zhuǎn)換器和需要被供電的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)。
所述的dc/dc轉(zhuǎn)換器包括兩個(gè)獨(dú)立的轉(zhuǎn)換器,分別用于為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)提供基準(zhǔn)電壓和電源電壓。
所述的dc/dc轉(zhuǎn)換器可以使用開關(guān)電容類型或電感類型,類型不受局限。
所述的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)的采樣精度在10位以下。
本發(fā)明產(chǎn)生了如下有益效果:
本發(fā)明結(jié)合adc芯片和dc/dc轉(zhuǎn)換器芯片的設(shè)計(jì)特點(diǎn),達(dá)到解決問題的目標(biāo)。
該發(fā)明中,模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)的種類不受局限,可以采取任何種類;dc/dc轉(zhuǎn)換器的類型也不受局限,可以采用基于電感的dc/dc轉(zhuǎn)換器或開關(guān)電容的dc/dc轉(zhuǎn)換器。
本發(fā)明的兩個(gè)獨(dú)立的dc/dc轉(zhuǎn)換器分別為adc提供基準(zhǔn)電壓和電源電壓。提供adc基準(zhǔn)電壓的dc/dc轉(zhuǎn)換器替代了傳統(tǒng)解決方案中的基準(zhǔn)電壓緩沖器,提供adc電源電壓的dc/dc轉(zhuǎn)換器替代了傳統(tǒng)解決方案中的dc/dc轉(zhuǎn)換器與低壓差線形穩(wěn)壓器ldo的組合。
由于該方法中,兩個(gè)dc/dc轉(zhuǎn)換器和adc在同一晶圓上,不需要用金線進(jìn)行連接,所以不存在金線帶來的電壓抖動(dòng),從而也不需要大面積的去藕電容,避免了增加芯片面積增加生產(chǎn)成本。
附圖說明
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
如圖1所示,本發(fā)明一種使用dc/dc轉(zhuǎn)換器直接給高速adc供電的方法由dc/dc轉(zhuǎn)換器a,dc/dc轉(zhuǎn)換器b,adc核c組成。去掉了有靜態(tài)電流效率不高的ldo和基準(zhǔn)電壓緩沖器,減小了系統(tǒng)功耗,提高了系統(tǒng)效率;同時(shí),本發(fā)明使用去藕電容的方法避免增大單芯片面積和成本。dc/dc轉(zhuǎn)換器a取代了為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)提供基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓緩沖器;dc/dc轉(zhuǎn)換器b代替了傳統(tǒng)解決方案中的dc/dc轉(zhuǎn)換與ldo的組合,為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)提供所需的電源電壓。
傳統(tǒng)解決方案認(rèn)為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)對基準(zhǔn)電壓和電源電壓的紋波都是非常敏感的,但事實(shí)上它對基準(zhǔn)電壓紋波的敏感度和對電源電壓紋波的敏感度是不同量級的,差距巨大?;鶞?zhǔn)電壓是adc用來作為基準(zhǔn)對輸入信號進(jìn)行比較的電平,作為一個(gè)衡量指標(biāo),基準(zhǔn)電壓的準(zhǔn)確度直接影響adc比較輸出值的正確與否和adc能夠達(dá)到的采樣精度;電源電壓是提供adc的電源需要的電平大小以及所需要消耗的電流,紋波只要不會(huì)過大引起電路飽和狀態(tài),正常狀況下幅度在幾十毫伏的紋波都是可以被接受的。
作為提供基準(zhǔn)電壓的dc/dc轉(zhuǎn)換器a,只需要提供adc的基準(zhǔn)電壓,電荷的轉(zhuǎn)移量是非常少的(電荷轉(zhuǎn)移量由采樣電容的大小決定,而采樣電容大小由熱噪聲決定。采樣率幾百兆、精度10位以下的adc的采樣電容在幾百ff到幾pf這個(gè)量級,可知其對應(yīng)的電荷轉(zhuǎn)移量級很?。?。但作為提供模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)電源電壓的dc/dc轉(zhuǎn)換器b而言,需要提供整個(gè)adc正常工作所需的電流。所以對于dc/dc轉(zhuǎn)換器b來說,相對dc/dc轉(zhuǎn)換器a,其負(fù)載會(huì)重很多,兩個(gè)dc/dc轉(zhuǎn)換器的負(fù)載差距完全不在一個(gè)數(shù)量級范圍內(nèi)。
所以,根據(jù)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)對兩種電平的不同精度和電流提供能力的不同需求,本方法采用兩個(gè)獨(dú)立的dc/dc轉(zhuǎn)換器對其分別提供基準(zhǔn)電壓和電源電壓。如圖1所示,dc/dc轉(zhuǎn)換器a提供高精度的電平(即需要紋波小),但電流負(fù)載能力小;dc/dc轉(zhuǎn)換器b提供低精度的電平(即可容忍大紋波),但電流負(fù)載能力小。
以上對本發(fā)明的特征和原理進(jìn)行了詳細(xì)說明,當(dāng)所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的最佳應(yīng)用案例,不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依據(jù)本發(fā)明的原理本質(zhì)所作的均等改變與改進(jìn),均應(yīng)歸屬本發(fā)明的專利涵蓋的保護(hù)范圍內(nèi)。