管线式adc的管线组件电路及减少电容器失配误差的方法

文档序号:7514498阅读:375来源:国知局

专利名称::管线式adc的管线组件电路及减少电容器失配误差的方法
技术领域
:本发明涉及模拟-数字转换器(analog-to-digitalconverter;ADC)领域,具体地,是关于包含于触控荧幕及/或触控板或触控面板控制器中的ADC的领域。
背景技术
:为提高导航数字成像应用中(例如,在电容式触控荧幕整合式控制器中,或在OFN/mice中的整合式光学成像仪中)的位解析度,通常需要在设计阶段期间采取措施来解决因ADC中各整合式组件间的失配而造成的问题。管线式ADC架构由于其能够同时处理成像数据阵列中的多个元件而常常用于成像应用中。在金氧娃(metaloxidesilicon;M0S)管线式ADC及包含其的集成电路中,所欲匹配的大多数主要组件经常为各该管线元件的乘法数字-模拟转换器(digital-to-analogconverter;DAC)中的电容器。电容器,尤其是大电容器,在一集成电路上可能占用大量面积,且当ADC中的有效位数(effectivenumberofbits;EN0B)等于或超过12时,可能难以设计及实作此等电容器。此外,大电容器可能会明显增大ADC的功耗量。因此,为获得高的ΕΝ0Β、同时不耗用过多集成电路的面积及ADC的功率,许多误差校准技术已被提出。基数数字校准(radixdigitalcalibration)技术在数字校准期间,通常需要实施大量数字操作及长时间的迭代。另一技术称为平均化主动式及被动式模拟电容器,此技术已知可用于增大管线式ADC的ΕΝ0Β,但此技术通常需要额外的放大器及/或额外的电容器。此外,除正常的时钟运作之外,通常亦需要一平均时钟时间段(averagingclockphase)。此等要求将会增大集成电路的尺寸、复杂性及设计,且亦会增大ADC的功耗。上述问题已于下列公开文献中论述,但并不仅限于下列所列文献P.Rombouts等人,IEEE电路与系统会刊(IEEETransactionsonCircuitsandSystems),第45卷,第9期,1998年9月;EI-Sankary等人,IEEE电路与系统会刊,第51卷,第10期,2004年10月;SeanChang等人,IEEE固态电路杂志(IEEEJournalofSolidStateCircuits),第37卷,第6期,2002年6月;StephenH.Lewis等人,IEEE固态电路杂志,第27卷,第3期,1992年3月JohnP.Keane等人,IEEE固态电路杂志,第52卷,第I期,2005年I月;0.Bernal等人,2006年頂TC技术会议aMTC2006TechnologyConference),意大利,索伦托,2006年4月24日至27日;IonP.Opris等人,IEEE固态电路杂志,第33卷,第12期,1998年12月;Dong-YoungChang等人,IEEE电路与系统会刊,第51卷,第11期,2004年11月;YunChiu等人,IEEE固态电路杂志,第39卷,第12期,2004年12月,以及Hsin-ShuChen,IEEE固态电路杂志,第36卷,第6期,2001年6月。上述各参考文献分别以引用方式,全文倂入本文中。综上所述,一种具有减少电容器失配误差、更小的电容器及更低的ADC功耗的管线式ADC是迫切所需的
发明内容在一实施例中,本发明提供一种位于一管线式模拟-数字转换器(analog-to-digitalconverter;ADC)中之管线元件电路。该管线元件电路包含一取样-保持电路(sample-and-holdcircuit),用以在一输出端子处提供一输入电压;一第一比较器,包含一第一负输入端子及一第一正输入端子,该第一负输入端子可操作地连接至一第一参考电压,该第一正输入端子可操作地连接至该输入电压,该第一比较器提供一第一比较器输出;一第二比较器,包含一第二负输入端子及一第二正输入端子,该第二负输入端子可操作地连接至一第二参考电压,该第二正输入端子可操作地连接至该输入电压,该第二比较器提供一第二比较器输出;一多工器,用以接收该第一比较器输出、该第二比较器输出、该第一参考电压、该第二参考电压、以及地电位作为其输入,该多工器根据该第一比较器输出及该第二比较器输出提供一多工器输出,该多工器输出代表该第一参考电压、该第二参考电压、以及地电位其中之一;以及一放大器电路,用以接收该输入电压及该多工器输出作为其输入,该放大器电路包含一放大器、一第一组开关、一第二组开关、一第三组开关、一第一电容及一第二电容,该放大器具有一放大器输出以及一正放大器输入及一负放大器输入,该正放大器输入连接至地电位;其中在一第一时间段(Phase)期间,该第一组开关闭合,该第二组开关及该第三组开关断开,该第一电容器与该第二电容器相对于彼此呈现并联排列,该第一电容器与该第二电容器且经由该第一组开关而被该输入电压充电;在一第二时间段期间,该第二组开关闭合,该第一组开关及该第三组开关断开,该第一电容器与该第二电容器相对于彼此呈现串联排列,且经由该第二组开关将该第二电容器经由该第二组开关被设置于该负放大器输入与该放大器输出之间之一负回馈环路中,该第一电容器被向其提供之该多工器输出充电,且在该放大器输出处提供代表该第二电容之一第二输出电压;在一第三时间段期间,该第一组开关闭合,该第二组开关及该第三组开关断开,该第一电容器与该第二电容器相对于彼此呈现并联排列,该第一电容器与该第二电容器且经由该第一组开关而再次被与该第一时间段中相同之该输入电压充电;在一第四时间段期间,该第三组开关闭合,该第一组开关及该第二组开关断开,该第一电容器与该第二电容器相对于彼此呈现串联排列,该第一电容器且经由该第三组开关而将该第一电容器被设置于该负回馈环路中,该第二电容器被向其提供之该多工器输出充电,且在该放大器输出处提供代表该第一电容之一第一输出电压。在另一实施例中,本发明提供一种于一管线式模拟-数字转换器(ADC)中减少电容器失配误差之方法。该方法包含在一管线元件电路中,且在一第一时间段期间,呈送由一取样-保持电路提供之一输入电压至在该管线元件电路中并联排列之一第一电容器及一第二电容器;在该管线元件电路中,且在一第二时间段期间,放大对应于一第二电荷之一第二电压且储存该第二电压,该第二电荷与该第二电容相关联;在该管线元件电路中,且在一第三时间段期间,再次将该第一时间段之该同一输入电压呈送至并联排列之该第一电容器及该第二电容器;在该管线元件电路中,且在一第四时间段期间,放大对应于一第一电荷之一第一电压且储存该第一电压;以及在完成该第一时间段、该第二时间段、该第三时间段及该第四时间段之后,经由对应暂存器将该第一电压及该第二电压之数字表示发送至一数字平均电路以进行后续平均,并据此提供一经数字电容器失配误差校正之输出。本文将进一步揭示本发明之其他实施例,而熟习此项技术者亦可于阅读并理解本说明书及附图之后,轻易思及未揭露之其他实施例。根据以下实施方式、图式及申请专利范围,本发明之各种实施例之不同态样将可轻易被理解。基于说明减化原则,该等图式未必按实际比例绘制,且图式中相同编号除特别说明外将表示相同部件或步骤。为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是一电容式触控荧幕系统之一实施例的剖视图;图2是一电容式触控荧幕控制器的方框图;图3是一电容式触控突幕系统及一主机控制器的一方框图的一实施例;图4为显不一电容式触控突幕系统之一实施例的不意性方框图;图5为根据管线式模拟-数字转换器(ADC)155之一实施例显示一单一管线元件电路150的一实施例;图6是管线式ADC155之一单一管线元件电路150的另一实施例;图I是由一最高有效位(most-significant-bit;MSB)管线元件电路150的配置A及配置B所提供的转换功能的示意图;图8是管线式模拟-数字转换器(ADC)155的一实施例;图9Ca)是对应于图8之管线式ADC电路之一控制信号协定的一实施例;图9(b)是图6及图8之电路在根据图9(a)之命令信号协定运作时对应之数据、时钟及管线元件配置的一实施例;图10是一引导ADC设计的不同管线元件电路的电容器值的标准偏差;图11根据传统管线式ADC之一实施例而显示其转换功能之模拟绝对偏差的长条图;图12是类似于图11的长条图、但对C1及C2使用更小之电容器值而获得的长条图;图13是由于实施数字平均电路及技术而产生的另一长条图;以及图14及图15是藉由使用管线式ADC数字平均电路及技术而获得之差分非线性(differentialnon-linearity;DNL)的改良的不意图。附图标号40:驱动电路50:感测电路90:触控荧幕/触控荧幕或触控面板95:介电板/罩板120:主机处理器/主机控制器100:中央处理装置/触控荧幕控制器/控制器/晶片110:电各式触控灭眷系统/触控灭眷系统112:LCD或OLED显示器150:管线元件电路8150a:管线元件电路150b:管线元件电路150c:管线元件电路150j:管线元件电路150k:管线元件电路155:管线式ADC157:取样-保持电路170:第一比较器180:第二比较器190:多工器200:第一比较器输出210:第二比较器输出220:多工器输出230:放大器电路240:放大器271:第一开关272:第二开关273:第三开关281:第四开关282:第五开关291:第六开关292:第七开关300:第一电容器310:第二电容器320:电容器失配误差补偿电路330:第一输出暂存器340:第二输出暂存器350:平均电路/数字滤波电路360:时钟IF,S370:时钟2FVin:输入电压Vr:第一参考电压-Vr:第二参考电压Vout:输出φι:第一组开关炉2:第二组开关炉2Α:第二组开关妒2Β:第三组开关C1:第一电容器/第一电容C2:第二电容器/第二电容具体实施例方式如图I所示,一电容式触控荧幕系统110通常由以下组成一IXD或OLED显示器112、一覆盖至IXD或OLED显示器112上方的触摸敏感面板或触控荧幕90、一设置于触控荧幕90上方的保护罩或介电板95、以及一触控荧幕控制器、微处理器、应用专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit;ASIC)或中央处理装置(CPU)IOO。应理解,亦可于触控荧幕90下方设置除IXD或OLED显示器112之外的其他图像显示器。图2显一触控突幕控制器100之一实施例的方框图。在一实施例中,触控突幕控制器100可为根据本文的教示内容而修改之一AvagoTechnologies的AMRI-5000ASIC或晶片100。在一实施例中,触控荧幕控制器为一低功率电容式触控面板控制器,其被设计成为一触控荧幕系统提供高精确度的荧幕导航。图3及图4所示的电容式触控荧幕或触控面板90可藉由对一介电板之一或多个表面涂敷例如氧化铟锡(IndiumTinOxide;ΙΤ0)等导电材料而形成,该介电板通常包含玻璃、塑料或另一适宜的电绝缘材料且较佳地为光学透射性材料,且该介电板通常被构造成呈一电极网格(grid)的形状。该网格的电容保持一电荷,且当使用一手指触摸该面板时会出现通往使用者身体的一电路通道,此会引起该电容的一变化。触控荧幕控制器100感测并分析电容的发生此等变化的坐标。当触控荧幕90固定至具有一图形使用者介面的一显示器时,可藉由追踪该等触摸坐标而达成荧幕导航,其中经常需要检测多个触摸。该网格的尺寸藉由该等触摸所需的解析度而被驱动。通常地,存在一额外罩板95来保护触控荧幕90的顶部ITO层,进而形成一完整的触控荧幕解决方案(例如图I所示的态样)。一种形成一触控荧幕90的方式为仅于一介电板或基板之一侧上涂敷一ITO网格。当触控荧幕90与一显示器配合时,将不需要一额外保护罩。如此将具有形成一改良的透射率(>90%)且更轻薄的显示系统的益处,进而能够实现更明亮且更轻薄的手持式装置。触控荧幕控制器100的应用包括但不限于智慧型电话(smartphone)、可携式媒体播放器(portablemediaplayer)、行动网际网路装置(MobileInternetDevice;MID)、及全球定位系统(GPS)装置。现在参照图3及图4,在一实施例中,触控荧幕控制器100包含一模拟前端(analogfrontend),该模拟前端具有16条驱动信号线及9条感测线连接至一触控突幕上的一ITO网格。触控突幕控制器100对该等驱动电极施加一激发(excitation),例如一方波(squarewave)、一弯折线信号(meandersignal)或其他适宜类型的驱动信号,该等信号可具有选自约40千赫兹至约200千赫兹范围的一频率。AC信号经由互电容而耦合至该等感测线。使用一手指触摸触控荧幕或触控面板90会改变该触摸位置处的电容。触控荧幕控制器100可同时解析并追踪多个触摸。一高再新率(refreshrate)容许主机无明显延迟地追踪快速触摸及任何另外的移动。该嵌入式处理器对数据进行滤波、辨识触摸坐标并将该等触摸坐标报告至主机。可经由修补程式(patch)下载来更新所嵌入之固体。应理解,亦可考虑其他数目的驱动线及感测线,例如8X12阵列及12X20阵列。触控荧幕控制器100具有功耗位准不同的多个运作模式。在静态模式中,控制器100可以由静态速率暂存器(register)所程式化的一速率来周期性地搜寻触摸。在多个静态模式中,每一静态模式皆具有顺次减小的功耗。当某一时间间隔中不存在触摸时,控制器100将自动地变换至次最低(next-lowest)功耗模式。根据一实施例,及如图4所示,触控荧幕90上的一ITO网格或其他电极配置可包含感测行20a至20p及驱动列IOa至10i,其中感测行20a至20p可操作地连接至对应的感测电路50,且驱动列IOa至IOi可操作地连接至对应的驱动电路40。图4中显示一种用于将ITO或其他驱动及感测电极路由至触控荧幕控制器100的线的配置。本领域技术人员将理解,在不背离本发明各实施例的范围或精神的条件下,除了一修改后的AMRI-5000晶片或触控荧幕控制器100以外,亦可采用其他触控荧幕控制器、微处理器、ASIC或CPU。此外,除本文明确所示者之外,亦可采用不同数目的驱动线及感测线、及不同数目及不同配置的驱动电极及感测电极。现在参照图5及图6,应理解,其中所示各该单一管线元件电路150仅为一管线式ADC中复数个类似管线元件电路其中之一,其中该等管线元件电路分别用以提供与来自复数个管线元件电路的一位以及对应位相对应的模拟电压及数字表示,且其中该等位形成一由管线式ADC输出的数字式字(digitalword)。此外,为避免使电路150的数字电路元件模糊不清,图5及图6中未显示与管线元件电路150相关联的数字电路的细节。举例而言,熟习管线式ADC架构的技术者可轻易及领会,于图5及图6中省略绘示由比较器170及比较器180提供至与其相关联的各个暂存器的标准数字输出。再者,图5及图6所示输入电压Vin是由一取样-保持电路(参见图8)所提供。然而,实际上,仅图8所示的第一管线元件电路150a的输入如此运作;其余的管线元件电路150b至150k则接收由前面的管线元件电路提供的输出作为其输入。再次参照图5,管线式ADC155(参见图8)的单一管线元件电路150不具有电容器失配误差平均功能。标记为Φ的一第一组开关(271、272及273)对应于信号米集的一第一时间段。在第一时间段中闭合的开关断开前,标记为Φ2的一第二组开关(281及282)在一第二时间段中闭合。该第一组开关及该第二组开关由非交迭控制信号所操作。图5的管线元件电路150中的信号转换可阐述如下(C^C2)Vin-DVr=C2Vout(I)其中D为一与提供至比较器170及比较器180的输入信号值Vin所相对应的数字项,使得D=I若Vin>Vr>-VrD=O若Vr>Vin>_VrD=-I若Vin〈_Vr〈Vr理想地,在管线元件电路150中采用等值电容器C1(300)及电容器(2(310)。在实际应用中,电容器300及电容器310将由于工艺及遮罩变化而偏离理想值。因此,可藉由引入参数S来描述电容器失配如下C-CC(7)I25I5IIVZy—~-=O,—=0+1cC藉由加入二个开关,图6的管线元件电路150具有能够在二个时间段期间(即,在11第二时间段及第四时间段期间)切换电容器300及电容器310的功能。在图6的管线元件电路150中,标记为φ2Α的开关(281及282)形成一第二组开关280,第二组开关280容许电容器C2(310)连接至放大器240的负回馈环路、同时电容器C1(300)根据D值而连接至参考电压-I、O及Vp该D值由多工器190根据比较器170及比较器180所检测到的信号值而选择。上述连接方式类似于上文关于图5的管线元件电路150的第二时间段所述的连接,而在图6的电路150中,该连接是由开关Pm实施而非由图5的电路150中的开关φ2实施。在一第四时间段中,标记为灼B的开关(291及292)形成一第三组开关290,第三组开关290用以将电容器C1(300)连接至放大器240的负回馈环路、同时电容器C2(310)被连接至参考电压-VpO及\其中之一(其亦根据由多工器190根据比较器170及比较器180所检测到之信号值所选择之D值而定)。类似于上述用于阐述与开关相对应的第二时间段的信号转换的表不式(I),可导出对于第四时间段的一表不式如下权利要求1.一种位于一管线式模拟-数字转换器中的管线元件电路,其特征在于,所述管线元件电路包含一取样-保持电路,用以在一输出端子处提供一输入电压;一第一比较器,包含一第一负输入端子及一第一正输入端子,所述第一负输入端子可操作地连接至一第一参考电压,所述第一正输入端子可操作地连接至所述输入电压,所述第一比较器提供一第一比较器输出;一第二比较器,包含一第二负输入端子及一第二正输入端子,所述第二负输入端子可操作地连接至一第二参考电压,所述第二正输入端子可操作地连接至所述输入电压,所述第二比较器提供一第二比较器输出;一多工器,用以接收所述第一比较器输出、所述第二比较器输出、所述第一参考电压、所述第二参考电压、以及地电位作为其输入,所述多工器根据所述第一比较器输出及所述第二比较器输出提供一多工器输出,所述多工器输出代表所述第一参考电压、所述第二参考电压、以及地电位其中之一;以及一放大器电路,用以接收所述输入电压及所述多工器输出作为其输入,所述放大器电路包含一放大器、一第一组开关、一第二组开关、一第三组开关、一第一电容及一第二电容,所述放大器具有一放大器输出以及一正放大器输入及一负放大器输入,所述正放大器输入连接至地电位;其中在一第一时间段期间,所述第一组开关闭合,所述第二组开关及所述第三组开关断开,所述第一电容器与所述第二电容器呈现并联排列,所述第一电容器与所述第二电容器经由所述第一组开关被所述输入电压充电;在一第二时间段期间,所述第二组开关闭合,所述第一组开关及所述第三组开关断开,所述第一电容器与所述第二电容器呈现串联排列,所述第二电容器经由所述第二组开关被设置于所述负放大器输入与所述放大器输出之间的一负回馈环路中,所述第一电容器被所述多工器输出充电,所述放大器输出提供代表所述第二电容的一第二输出电压;在一第三时间段期间,所述第一组开关闭合,所述第二组开关及所述第三组开关断开,所述第一电容器与所述第二电容器呈现并联排列,所述第一电容器与所述第二电容器经由所述第一组开关再次被与所述第一时间段中相同的所述输入电压充电;在一第四时间段期间,所述第三组开关闭合,所述第一组开关及所述第二组开关断开,所述第一电容器与所述第二电容器呈现串联排列,所述第一电容器经由所述第三组开关被设置于所述负回馈环路中,所述第二电容器被所述多工器输出充电,所述放大器输出提供代表所述第一电容之一第一输出电压。2.根据权利要求I所述的管线元件电路,其特征在于,所述第一组开关包含一第一开关、一第二开关及一第三开关,所述第二组开关包含一第四开关及一第五开关,且所述第三组开关包含一第六开关及一第七开关。3.根据权利要求2所述的管线元件电路,其特征在于,所述第一时间段期间,所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关闭合,所述第四开关、所述第五开关、所述第六开关及所述第七开关断开,所述第一电容器经由位于所述第一电容器的一高压侧上的所述第一开关及经由位于所述第一电容器的一低压侧上的所述第三开关连接至地电位而被所述输入电压充电至一第一电荷,所述第二电容器经由位于所述第二电容器的一高压侧上的所述第二开关及经由位于所述第二电容器的一低压侧上的所述第三开关连接至地电位而被所述输入电压充电至一第二电荷。4.根据权利要求2所述的管线元件电路,其特征在于,在所述第三时间段期间,所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关闭合,所述第四开关、所述第五开关、所述第六开关及所述第七开关断开,所述第一电容器经由位于所述第一电容器的一高压侧上的所述第一开关及经由位于所述第一电容器的一低压侧上的所述第三开关连接至地电位而被所述输入电压充电至一第一电荷,所述第二电容器经由位于所述第二电容器的一高压侧上的所述第二开关及经由所述第二电容器的一低压侧上的所述第三开关连接至地电位而被所述输入电压充电至一第二电荷。5.根据权利要求2所述的管线元件电路,其特征在于,在所述第二时间段期间,所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第六开关及所述第七开关断开,所述第四开关及所述第五开关闭合,所述第二电容器经由所述第五开关被设置于所述负回馈环路中,所述第一电容器经由所述第四开关被所述多工器输出充电。6.根据权利要求2所述的管线元件电路,其特征在于,在所述第四时间段期间,所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关及所述第五开关断开,所述第六开关及所述第七开关闭合,所述第一电容器经由所述第七开关被设置于所述负回馈环路中,所述第二电容器经由所述第六开关被所述多工器输出充电。7.根据权利要求I所述的管线元件电路,其特征在于,一电容器失配误差补偿电路用以接收并处理所述第一输出电压及所述第二输出电压的数字表示,并据此提供一输出,所述输出至少实质上减少出现于所述第一电容与所述第二电容之间的电容器失配误差。8.根据权利要求7所述的管线元件电路,其特征在于,所述电容器失配误差补偿电路更包含一第一输出暂存器及一第二输出暂存器,所述第一输出暂存器及所述第二输出暂存器用以接收所述第一输出电压及所述第二输出电压的该等数字表示作为其输入。9.根据权利要求8所述的管线元件电路,其特征在于,所述电容器失配误差补偿电路更包含一平均电路,所述平均电路用以自所述第一输出暂存器及所述第二输出暂存器接收所述第一输出电压及所述第二输出电压之该等数字表示。10.根据权利要求9所述的管线元件电路,其特征在于,所述平均电路为一数字平均电路。11.根据权利要求I所述的管线元件电路,其特征在于,所述第一输出电压及所述第二输出电压经由一换算因数D而换算。12.根据权利要求11所述的管线元件电路,其特征在于,所述输入电压为Vin,所述第一参考电压为I,且所述第二参考电压为-V-13.根据权利要求12所述的管线元件电路,其特征在于,当Vin>V,-t时D=l,当Vr>Vin>-Vr时D=O,且当Vin〈-Vr〈Vr时D=-1。14.根据权利要求11所述的管线元件电路,其特征在于,D对应于所述管线式模拟-数字转换器中复数个位其中的一位。15.根据权利要求14所述的管线元件电路,其特征在于,所述管线元件电路被整合至所述管线式模拟-数字转换器。16.根据权利要求15所述的管线元件电路,其特征在于,所述管线式模拟-数字转换器的有效位数至少为10。17.根据权利要求I所述的管线元件电路,其特征在于,所述第一电容及所述第二电容小于或等于1,000毫微微法拉。18.根据权利要求I所述的管线元件电路,其特征在于,所述第一电容及所述第二电容小于或等于100毫微微法拉。19.根据权利要求I所述的管线元件电路,其特征在于,所述管线元件电路形成一CMOS集成电路的一部分。20.根据权利要求I所述的管线元件电路,其特征在于,所述管线元件电路形成一触控荧幕或触控板控制器的一部分。21.根据权利要求I所述的管线元件电路,其特征在于,所述输入电压在被提供至一输入信号端子之前已经过滤波。22.根据权利要求I所述的管线元件电路,其特征在于,所述管线元件电路被整合至一触控荧幕装置、一触控板装置、一行动电话及一成像装置其中之一。23.根据权利要求I所述的管线元件电路,其特征在于,所述管线元件电路用以提供对应于来自复数个管线元件电路的一位的模拟电压及数字表示以及对应位,该等位形成一由所述管线式模拟-数字转换器输出的数字式字。24.根据权利要求I所述的管线元件电路,其特征在于,所述取样-保持电路在所述第四时间段期间提供一已更新输入电压。25.一种于一管线式模拟-数字转换器中减少电容器失配误差的方法,其特征在于,所述方法包含在一管线元件电路中,且在一第一时间段期间,呈送由一取样-保持电路提供的一输入电压至在所述管线元件电路中并联排列的一第一电容器及一第二电容器;在所述管线兀件电路中,且在一第二时间段期间,放大对应于一第二电荷的一第二电压且储存所述第二电压,所述第二电荷与所述第二电容相关联;在所述管线元件电路中,且在一第三时间段期间,再次将所述第一时间段的所述同一输入电压呈送至并联排列的所述第一电容器及所述第二电容器;在所述管线兀件电路中,且在一第四时间段期间,放大对应于一第一电荷的一第一电压且储存所述第一电压;以及在完成所述第一时间段、所述第二时间段、所述第三时间段及所述第四时间段之后,经由对应暂存器将所述第一电压及所述第二电压的数字表示发送至一数字平均电路以进行后续平均,并据此提供一经数字电容器失配误差校正的输出。26.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,所述第一电压及所述第二电压的数字表示经由一数字滤波电路而被滤波。27.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,所述数字滤波电路为一数字平均电路。28.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,所述管线元件电路更包含一第一比较器,包含一第一负输入端子及一第一正输入端子,所述第一负输入端子可操作地连接至一第一参考电压,所述第一正输入端子用以接收所述输入电压,所述第一比较器提供一第一比较器输出;一第二比较器,包含一第二负输入端子及一第二正输入端子,所述第二负输入端子可操作地连接至一第二参考电压,所述第二正输入端子用以接收所述输入电压,所述第二比较器提供一第二比较器输出;一多工器,用以接收所述第一比较器输出、所述第二比较器输出、所述第一参考电压、所述第二参考电压、以及地电位作为其输入,所述多工器根据所述第一比较器输出及所述第二比较器输出提供一多工器输出,所述多工器输出代表所述第一参考电压、所述第二参考电压、以及地电位其中之一;以及一放大器电路,用以接收所述输入电压及所述多工器输出作为其输入,所述放大器电路包含一放大器、一第一组开关、一第二组开关及一第三组开关,所述放大器具有一放大器输出以及一正放大器输入及一负放大器输入,所述正放大器输入连接至地电位。29.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,在所述第一时间段及所述第三时间段期间,所述第一电容与所述第二电容呈现并联排列,而在所述第二时间段及所述第四时间段期间,所述第一电容与所述第二电容呈现串联排列。全文摘要本发明提供一种管线式模拟-数字转换器中减少电容器失配误差的方法及装置的各种实施例。在第一及第三时间段,呈送一输入电压至在一管线元件电路中并联的一第一电容器及一第二电容器。在第二时间段,在该管线元件电路中放大并储存对应于一第二电荷的一第二电压,该第二电荷与第二电容相关联。在第四时间段,在该管线元件电路中放大并储存对应于一第一电荷的一第一电压。在第一、第二、第三及第四时间段完成后,将该第一及该第二电压的数字表示与其他管线元件电路提供之第一及第二电压之数字表示平均,以产生经数字电容器失配误差校正的输出。文档编号H03M1/10GK102931992SQ20121022666公开日2013年2月13日申请日期2012年7月3日优先权日2011年8月11日发明者利塔立·史考屈寇弗申请人:原相科技股份有限公司
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