本公開涉及模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，更具體地，涉及一種用于逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的變速門控環(huán)振時鐘電路。

背景技術(shù)：

1、逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器（successive?approximation?register?analog-to-digital?converter，以下簡稱sar?adc）是一種低功耗的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，隨著工藝的進(jìn)步和設(shè)計上的改進(jìn)，逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器逐漸應(yīng)用在了一些中分辨率、高速場景中。

2、在實現(xiàn)本公開構(gòu)思的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)中至少存在逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器在進(jìn)行轉(zhuǎn)換時所需的轉(zhuǎn)換周期較長、存在時間浪費的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本公開提供了一種用于逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的變速門控環(huán)振時鐘電路。

2、本公開的一個方面提供了一種用于逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的變速門控環(huán)振時鐘電路，包括：

3、比較模塊，用于生成與逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的當(dāng)前轉(zhuǎn)換位數(shù)相對應(yīng)的比較信號；

4、控制模塊，包括多個觸發(fā)器，上述控制模塊用于根據(jù)上述逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的當(dāng)前轉(zhuǎn)換位數(shù)輸出控制信號；

5、可變延時模塊，包括反相器子模塊和選通器子模塊，上述反相器子模塊包括k個反相器鏈和一個獨立反相器，上述可變延時模塊用于在上述控制信號的控制下，根據(jù)上述逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的當(dāng)前轉(zhuǎn)換位數(shù)對與上述反相器子模塊產(chǎn)生的第一延時量和上述選通器子模塊產(chǎn)生的第二延時量進(jìn)行分級調(diào)節(jié)，以確定與上述逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的當(dāng)前轉(zhuǎn)換位數(shù)相對應(yīng)的異步時鐘周期；

6、其中，每個上述反相器鏈包括偶數(shù)個反相器，且各個上述反相器鏈依次相連，上述獨立反相器的輸入端與上述比較模塊相連，選通器子模塊包括k個選通器，第k個上述選通器的第一輸入端與第k個上述反相器鏈的輸出端相連且第k個上述選通器的第二輸入端與第k-1個上述反相器鏈的輸出端相連，每個上述選通器的控制端與對應(yīng)的上述觸發(fā)器的輸出端相連，其中，?k∈k且1＜k≤k。

7、根據(jù)本公開的實施例，上述根據(jù)上述逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的當(dāng)前轉(zhuǎn)換位數(shù)輸出控制信號，包括：根據(jù)上述逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的當(dāng)前轉(zhuǎn)換位數(shù)，從k個上述反相器鏈中確定目標(biāo)反相器鏈和待機反相器鏈；根據(jù)上述目標(biāo)反相器鏈和上述待機反相器鏈，生成與多個上述觸發(fā)器分別對應(yīng)的控制子信號。

8、根據(jù)本公開的實施例，上述在上述控制信號的控制下，根據(jù)上述逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的當(dāng)前轉(zhuǎn)換位數(shù)對與上述反相器子模塊產(chǎn)生的第一延時量和上述選通器子模塊產(chǎn)生的第二延時量進(jìn)行分級調(diào)節(jié)，包括：根據(jù)上述與多個上述觸發(fā)器分別對應(yīng)的控制子信號，分別確定與上述目標(biāo)反相器鏈相對應(yīng)的第一目標(biāo)延時量以及與上述目標(biāo)選通器相對應(yīng)的第二目標(biāo)延時量。

9、根據(jù)本公開的實施例，與上述目標(biāo)反相器鏈相對應(yīng)的上述觸發(fā)器的控制子信號為第一電平，與上述待機反相器鏈相對應(yīng)的上述觸發(fā)器的控制子信號為第二電平。

10、根據(jù)本公開的實施例，在上述選通器的控制端接收到的控制子信號為第一電平的情況下，上述選通器選通第一輸入端；在上述選通器的控制端接收到的控制子信號為第二電平的情況下，上述選通器選通第二輸入端。

11、根據(jù)本公開的實施例，上述反相器包括晶體管，每個上述反相器鏈中上述反相器的個數(shù)相同且上述晶體管的尺寸相同。

12、根據(jù)本公開的實施例，每個上述反相器鏈中上述反相器的個數(shù)不同。

13、根據(jù)本公開的實施例，上述比較模塊包括：動態(tài)比較器，用于對上述逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出模擬信號和參考信號進(jìn)行比較并根據(jù)比較結(jié)果輸出比較信號，其中，上述比較信號包括有效比較信號和無效比較信號。

14、根據(jù)本公開的實施例，通過控制模塊確定與逐次逼近邏輯電路的當(dāng)前轉(zhuǎn)換位數(shù)相對應(yīng)的控制信號，可變延時模塊能夠根據(jù)控制信號對所述反相器子模塊和選通器子模塊產(chǎn)生的延時量進(jìn)行分級調(diào)節(jié)，以便根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)換位數(shù)確定不同的時鐘周期，從而確保根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)換位數(shù)逐級更新逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換周期，避免出現(xiàn)轉(zhuǎn)換周期的浪費，因此，在一定程度上提高了采樣率，且控制模塊和可變延時模塊在同一電路中相連，不僅提高了電路的同步性，同時減小了電路設(shè)計的難度。

技術(shù)特征：

1.一種用于逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的變速門控環(huán)振時鐘電路，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中，所述根據(jù)所述逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的當(dāng)前轉(zhuǎn)換位數(shù)輸出控制信號，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其中，所述在所述控制信號的控制下，根據(jù)所述逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的當(dāng)前轉(zhuǎn)換位數(shù)對與所述反相器子模塊產(chǎn)生的第一延時量和所述選通器子模塊產(chǎn)生的第二延時量進(jìn)行分級調(diào)節(jié)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其中，與所述目標(biāo)反相器鏈相對應(yīng)的所述觸發(fā)器的控制子信號為第一電平，與所述待機反相器鏈相對應(yīng)的所述觸發(fā)器的控制子信號為第二電平。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路，其中，在所述選通器的控制端接收到的控制子信號為第一電平的情況下，所述選通器選通第一輸入端；在所述選通器的控制端接收到的控制子信號為第二電平的情況下，所述選通器選通第二輸入端。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中，所述反相器包括晶體管，每個所述反相器鏈中所述反相器的個數(shù)相同且所述晶體管的尺寸相同。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中，每個所述反相器鏈中所述反相器的個數(shù)不同。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中，所述比較模塊包括：

技術(shù)總結(jié)
本公開提供了一種用于逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的變速門控環(huán)振時鐘電路，可以應(yīng)用于模/數(shù)轉(zhuǎn)換器技術(shù)領(lǐng)域。該電路包括：比較模塊，用于生成與逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的當(dāng)前轉(zhuǎn)換位數(shù)相對應(yīng)的比較信號；控制模塊，所述控制模塊用于根據(jù)所述逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的當(dāng)前轉(zhuǎn)換位數(shù)輸出控制信號；可變延時模塊，包括反相器子模塊和選通器子模塊，所述反相器子模塊包括K個反相器鏈和一個獨立反相器，所述可變延時模塊用于在所述控制信號的控制下，根據(jù)所述逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的當(dāng)前轉(zhuǎn)換位數(shù)對與所述反相器子模塊產(chǎn)生的第一延時量和所述選通器子模塊產(chǎn)生的第二延時量進(jìn)行分級調(diào)節(jié)，以確定與所述逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的當(dāng)前轉(zhuǎn)換位數(shù)相對應(yīng)的異步時鐘周期。

技術(shù)研發(fā)人員：李天可,王云峰,徐昊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院微電子研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2