1989 准无源CMOS流水线D/A转换器 翻译(一)续

dalina

(注意，Q11为Pmos器件，Q12为Nmos器件)。同时，C0通过开关Q02对地放电。当时钟相位phi1降低时，开关Q02和Q1（或Q12）将被切断。此时，电容器C1和C0两端的电压分别为b1 kVr和0。接下来，当时钟相位phi2升高时，开关Q13将会闭合。
然后，C1 和 C0 中的电荷将被重新分配。 同时，如果 b2k = 1，则通过开关 Q21 将 C2 预充电至参考电压 Vr；如果 b2k = 0，则通过开关 Q22 将 C2 预充电至 0 V。当时钟相位 phi2 变低时，C1 和 C0 两端的电压将为 (b1k/2 )Vr，C2 两端的电压将为 b2kVr。
当时钟相位phi 3变为高电平时，开关Q23会闭合，电容C2和C1中的电荷将重新分配。同时，电容器C3会以与C1和C2相同的方式预充电。当时钟信号phi 3变为低电平时，电容器C2和C1之间的电压会等于(b 2 k+ b 1/2 ) Vr/ 2，而C3上的电压则为bk3Vr。
在下一个时钟周期中，当phi 1信号高电平时，电容C1会根据下一个数字字的b1k+1位进行预充电。在phi 1信号末端，电容器C3两端的电压为(b3k+2^-1*b2k+2-*b)V/2。因此，在一个时钟周期之后，电路准备采样下一个数字字，并且在电容器C3处获得当前数字字对应的模拟电压。

(注意，Q11为Pmos器件，Q12为Nmos器件)。同时，C0通过开关Q02对地放电。当时钟相位phi1降低时，开关Q02和Q1（或Q12）将被切断。此时，电容器C1和C0两端的电压分别为b1 kVr和0。接下来，当时钟相位phi2升高时，开关Q13将会闭合。

然后，C1 和 C0 中的电荷将被重新分配。 同时，如果 b2k =1，则通过开关 Q21 将 C2 预充电至参考电压 Vr；如果 b2k =0，则通过开关 Q22 将 C2 预充电至 0 V。当时钟相位 phi2 变低时，C1 和 C0 两端的电压将为 (b1k/2)Vr，C2 两端的电压将为 b2kVr。

当时钟相位phi 3变为高电平时，开关Q23会闭合，电容C2和C1中的电荷将重新分配。同时，电容器C3会以与C1和C2相同的方式预充电。当时钟信号phi 3变为低电平时，电容器C2和C1之间的电压会等于

                               
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，而C3上的电压则为bk3Vr。

在下一个时钟周期中，当phi 1信号高电平时，电容C1会根据下一个数字字的b1k+1位进行预充电。在phi 1信号末端，电容器C3两端的电压为

                               
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。因此，在一个时钟周期之后，电路准备采样下一个数字字，并且在电容器C3处获得当前数字字对应的模拟电压。


该电路还支持流水线操作，每个三电容器部分由一个不同数字字的3位段操作。此操作需要一个移位寄存器阵列来定时数字数据位。对于n-位转换，根据需要，最后一个电容上的电压为

                               
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。输入数字字与相应模拟输出Vout之间存在(n+ 2 )T延迟。基于此配置的10位DAC框图如图2所示。

                               
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如果使用类似于图1（a）所示的三个电容器阵列，则转换时间可以减少3倍至值T。减少转换时间所付出的代价包括更复杂的逻辑电路、三倍的面积和器件数量，以及匹配三个转换器的转换增益和偏移的必要性。