아날로그-디지털 변환기 및 이의 오프셋 보정 방법
ANALOG-TO-DIGITAL CONVERTER AND ITS OFFSET CORRECTION METHOD
특허 요약
아날로그-디지털 변환기 및 이의 오프셋 보정 방법이 개시된다. 본 개시에 따른 아날로그-디지털 변환기는, 제1 비교 전압을 생성하도록 구성된 디지털-아날로그 변환기, 제1 비교 전압을 제1 비교 전압과 제2 비교 전압과 비교한 결과에 기초하여 제1 비교 결과 신호를 출력하도록 구성된 비교 회로 및 디지털-아날로그 변환기를 제어하고, 출력 신호를 출력하도록 구성된 제어 회로를 포함하고, 디지털-아날로그 변환기는, 복수의 기준 전압들이 인가되는 단자들과 연결된 스위치들을 선택적으로 스위칭함으로써 보정 전압을 생성하고, 보정 전압에 기초하여 비교 회로의 오프셋을 보정하도록 구성된 보정 회로를 포함할 수 있다.
청구항
번호청구항
1

입력 신호를 출력 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기에 있어서,상기 입력 신호, 공통 모드 전압, 복수의 기준 전압들 및 제어 신호에 기초하여 제1 비교 전압을 생성하도록 구성된 디지털-아날로그 변환기;상기 제1 비교 전압을 제2 비교 전압과 비교한 결과에 기초하여 제1 비교 결과 신호를 출력하도록 구성된 비교 회로; 및상기 제1 비교 결과 신호에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하고, 상기 출력 신호를 출력하도록 구성된 제어 회로를 포함하고,상기 디지털-아날로그 변환기는,상기 공통 모드 전압을 상기 비교 회로에 인가한 결과에 기초하여, 상기 복수의 기준 전압들이 인가되는 단자들과 연결된 스위치들을 선택적으로 스위칭함으로써 보정 전압을 생성하고, 상기 보정 전압에 기초하여 상기 비교 회로의 오프셋을 보정하도록 구성된 보정 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.

2

제1항에 있어서,적어도 하나의 입력 기준 전압에 기초하여 상기 복수의 기준 전압들을 생성하고, 상기 생성된 복수의 기준 전압들을 상기 디지털-아날로그 변환기로 제공하도록 구성된 분압 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.

3

제1항에 있어서,상기 보정 회로는,제1 내지 제N 커패시터들(N은 2 이상의 정수)을 포함하는 커패시터 어레이; 및상기 제어 신호에 기초하여 상기 제1 내지 상기 제N 커패시터들 각각에 인가되는 기준 전압들을 선택하도록 구성된 스위치 어레이를 포함하는 아날로그-디지털 변환기.

4

제3항에 있어서,상기 보정 회로는,상기 제어 신호에 기초하여 상기 제1 내지 제N 커패시터에 연결된 스위치들을 순차적으로 스위칭 함으로써 상기 보정 전압을 생성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.

5

제4항에 있어서,상기 공통 모드 전압을 생성하는 전압 생성기를 더 포함하고,상기 전압 생성기는 상기 제어 신호에 기초하여 상기 공통 모드 전압을 상기 제1 비교 전압으로서 상기 비교 회로에 인가하고,상기 보정 회로는 상기 제1 비교 전압이 상기 제2 비교 전압보다 큰 경우, 상기 제1 커패시터에 제1 기준 전압이 인가되도록 상기 스위치들을 스위칭을 함으로써 보정 전압을 생성하고,상기 보정 회로는 상기 제1 비교 전압이 상기 제2 비교 전압보다 작은 경우, 상기 제1 커패시터에 제2 기준 전압이 인가되도록 상기 스위치들을 스위칭을 함으로써 상기 보정 전압을 생성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.

6

제5항에 있어서,상기 비교 회로는, 상기 보정 전압을 상기 제1 비교 전압과 가산함으로써 상기 제1 비교 전압을 조절하도록 구성된 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.

7

제6항에 있어서,상기 보정 회로는 상기 조절된 제1 비교 전압이 상기 제2 비교 전압보다 큰 경우, 상기 제2 커패시터에 제3 기준 전압이 인가되도록 상기 스위치들을 스위칭을 함으로써 상기 보정 전압을 증가시키고,상기 보정 회로는 상기 조절된 제1 비교 전압이 상기 제2 비교 전압보다 작은 경우, 상기 제2 커패시터에 제4 기준 전압이 인가되도록 상기 스위치들을 스위칭을 함으로써 상기 보정 전압을 감소시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.

8

아날로그-디지털 변환기의 오프셋 보정 방법에 있어서,디지털-아날로그 변환기를 보정 모드로 설정하는 단계;공통 모드 전압을 비교 회로에 인가하는 단계;상기 비교 회로가 제1 비교 전압 및 제2 비교 전압을 비교한 결과에 기초하여 제어 비트를 생성하는 단계;상기 제어 비트의 값에 기초하여, 복수의 기준 전압들 중 보정 회로에 인가될 기준 전압들을 결정하는 단계;상기 보정 회로에 의해서 상기 결정된 기준 전압들에 기초하여 보정 전압을 생성하는 단계; 및상기 보정 전압을 상기 제1 비교 전압과 가산함으로써 상기 비교 회로의 오프셋을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

9

입력 신호를 출력 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기에 있어서,상기 입력 신호, 공통 모드 전압, 복수의 기준 전압들 및 제어 신호에 기초하여 제1 비교 전압을 생성하도록 구성된 제1 디지털-아날로그 변환기;상기 공통 모드 전압, 상기 복수의 기준 전압들 및 상기 제어 신호에 기초하여 제2 비교 전압을 생성하도록 구성된 제2 디지털-아날로그 변환기;상기 공통 모드 전압, 상기 복수의 기준 전압들 및 상기 제어 신호에 기초하여 제3 비교 전압을 생성하도록 구성된 제3 디지털-아날로그 변환기;상기 제1 비교 전압을 상기 제2 비교 전압과 비교한 결과에 기초하여 제1 비교 결과 신호를 출력하도록 구성된 제1 비교 회로;상기 제1 비교 전압을 제4 비교 전압과 비교한 결과에 기초하여 제2 비교 결과 신호를 출력하도록 구성된 제2 비교 회로; 및상기 제1 비교 전압을 상기 제3 비교 전압과 비교한 결과에 기초하여 제3 비교 결과 신호를 출력하도록 구성된 제3 비교 회로를 포함하고,상기 제1 디지털-아날로그 변환기는,상기 공통 모드 전압을 상기 제1 비교 회로에 인가한 결과에 기초하여, 상기 제1 비교 회로, 상기 제2 비교 회로 및 상기 제3 비교 회로의 오프셋을 보정하도록 구성된 제1 보정 회로를 포함하고,상기 제2 디지털-아날로그 변환기는,상기 공통 모드 전압을 상기 제1 비교 회로에 인가한 결과에 기초하여, 상기 제2 비교 회로의 오프셋을 보정하도록 구성된 제2 보정 회로를 포함하고,상기 제3 디지털-아날로그 변환기는,상기 공통 모드 전압을 상기 제3 비교 회로에 인가한 결과에 기초하여, 상기 제3 비교 회로의 오프셋을 보정하도록 구성된 제3 보정 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.

10

제9항에 있어서,상기 제어 신호를 생성하고, 상기 제1 내지 제3 비교 결과 신호에 기초하여 상기 제1 내지 제3 디지털-아날로그 변환기를 제어하고, 상기 출력 신호를 출력하도록 구성된 제어 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그-디지털 변환기.