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TW202308328A - 類比數位轉換 - Google Patents

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TW202308328A
TW202308328A TW111127212A TW111127212A TW202308328A TW 202308328 A TW202308328 A TW 202308328A TW 111127212 A TW111127212 A TW 111127212A TW 111127212 A TW111127212 A TW 111127212A TW 202308328 A TW202308328 A TW 202308328A
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signal
crossing detector
capacitor
analog
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TW111127212A
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阿拉姆 阿卡文
賽德阿拉什 米哈杰
孫雷
艾利亞斯 達格
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美商高通公司
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Abstract

揭示一種用於類比數位轉換的裝置。在示例性態樣中，該裝置包括類比數位轉換器（ADC）。該ADC包括具有輸入和輸出的參考交叉偵測器。該ADC亦包括耦合在參考交叉偵測器的輸出和參考交叉偵測器的輸入之間的躍升產生器。該ADC進一步包括耦合在參考交叉偵測器的輸出和參考交叉偵測器的輸入之間的電壓位移器。

Description

類比數位轉換
大體而言，本案內容係關於使用電子設備的信號通訊或信號處理，更特定言之，本案內容係關於類比數位轉換。
電子設備包括傳統計算設備，諸如桌上型電腦、筆記型電腦、智慧手機、可穿戴設備（如，智慧手錶）和網際網路伺服器。然而，電子設備亦包括其他類型的計算設備，諸如個人語音助理（如，智慧揚聲器）、無線存取點或路由器、恆溫器和其他感測器或自動控制器、機器人、汽車電子、嵌入其他機器（如冰箱和工業工具）的設備和物聯網路（IoT）設備。該等各種電子設備提供與生產力、通訊、社交互動、安全保護、安全、遠端系統管理、娛樂、交通和資訊傳播有關的服務。因此，電子設備在現代社會的許多態樣皆發揮著至關重要的作用。
當今互連的世界中，由電子設備提供的許多服務至少部分地依賴於電子通訊。例如，電子通訊包括在兩個或兩個以上電子設備之間使用經由一或多個網路（例如，網際網路、Wi-Fi網路或蜂巢網路）傳輸的無線或有線信號交換的彼等通訊。因此，電子通訊可以包括無線和有線傳輸和接收。為了進行此種電子通訊，電子設備可以使用收發器（諸如，用於無線通訊的無線收發器）。
可以藉由在兩個不同電子設備處的兩個無線收發器之間傳播信號來實現電子通訊。例如，使用無線發射器，智慧手機可以經由廣播媒體向基地台發送無線信號，作為支援行動服務的上行鏈路通訊的一部分。使用無線接收器，智慧手機可以接收經由廣播媒體從基地台發送的無線信號，作為下行鏈路通訊的一部分，以實現行動服務。使用智慧手機，行動服務可以包括撥打語音和視訊電話、參與社交媒體互動、發送訊息、觀看電影、分享視訊、執行搜尋、獲取地圖資訊或導航指令、尋找朋友、參與基於位置的服務，轉帳，以及獲得其他服務（如，乘車）。
該等行動服務中的許多行動服務至少部分地依賴於兩個或兩個以上電子設備之間的無線信號的發送和接收。因此，科學家、電氣工程師和其他電子設備設計人員努力開發能夠有效使用無線信號，來提供該等行動服務和其他行動服務的無線收發器。
為了促進實現無線信號的發送和接收，電子設備可以使用包括無線收發器的無線介面設備。該無線收發器連同電子設備的其他元件可以包括類比數位轉換器（ADC）。一種類型的ADC（一種非同步數位躍升式ADC）可能具有以下的特性：導致ADC操作較慢及/或在管線ADC中產生帶來麻煩的殘留量。在示例性實施方式中，非同步數位躍升式ADC可以包括參考交叉偵測器、躍升產生器和電壓位移器或偏移調整器。電壓位移器可以將輸入信號的電壓位移一個基於輸入信號的值的電壓位移量，以減少在數位值被鎖定之前躍升式爬升的程度。藉由減小躍升範圍，數位躍升式ADC可以更快地執行。偏移調整器可以將輸出電壓調整某個電壓偏移量，以減少來自躍升過程的電壓「過衝」的幅度。藉由降低過衝幅度，可以更充分地縮放管線ADC應用中的殘餘信號，以提高後續類比數位轉換階段的精度。ADC（其包括管線ADC的類比數位轉換階段）可以包括電壓位移器和偏移調整器。
在一個示例性態樣中，揭示一種用於類比數位轉換的裝置。該裝置包括類比數位轉換器（ADC）。該ADC包括參考交叉偵測器、躍升產生器和電壓位移器。參考交叉偵測器包括輸入和輸出。躍升產生器耦合在參考交叉偵測器的輸出和參考交叉偵測器的輸入之間。電壓位移器亦耦合在參考交叉偵測器的輸出和參考交叉偵測器的輸入之間。
在一個示例性態樣中，揭示一種用於類比數位轉換的裝置。該裝置包括：用於回應於第二信號並基於參考值來產生第一信號的構件。該裝置亦包括：用於在第一時間基於該第一信號來移位電壓的構件，該電壓對應於該第二信號。該裝置進一步包括：用於在第二時間，回應於至少部分地基於該第一信號的數位值使該電壓躍升的構件，該數位值對應於數位輸出信號的至少一部分。
在一個示例性態樣中，揭示一種用於類比數位轉換的方法。該方法包括：基於第二信號和參考值來產生第一信號。該方法亦包括：基於該第一信號，對該第二信號的電壓進行移位。另外，該方法亦包括：回應於數位值，使該第二信號的該電壓躍升。該方法進一步包括：基於該第一信號的變化，對該數位值進行鎖存。
在一個示例性態樣中，揭示一種用於類比數位轉換的裝置。該裝置包括管線類比數位轉換器。該管線類比數位轉換器包括多個類比數位轉換級和耦合在該多個類比數位轉換級中的兩個或兩個以上類比數位轉換級之間的至少一個放大器。該多個類比數位轉換級中的至少一個類比數位轉換級包括參考交叉偵測器、躍升產生器和至少一個電容器。該參考交叉偵測器包括輸入和輸出。該躍升產生器耦合到該參考交叉偵測器的該輸出。該躍升產生器包括串聯在一起的多個緩衝器，以及多個電容器。該多個電容器耦合在該多個緩衝器和該參考交叉偵測器的該輸入之間。該至少一個電容耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該參考交叉偵測器的該輸入之間。
在一個示例性態樣中，揭示一種用於類比數位轉換的裝置。該裝置包括類比數位轉換器（ADC）。該ADC包括參考交叉偵測器、躍升產生器和偏移調整器。該參考交叉偵測器包括輸入和輸出。該躍升產生器耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該參考交叉偵測器的該輸入之間。該偏移調整器耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該參考交叉偵測器的該輸入之間。
為了促進無線信號的發送和接收，電子設備可以使用包括無線收發器的無線介面設備。該無線收發器包括若干元件以產生、操縱、調節，或者以其他方式處理用於傳輸或接收的信號。例如，類比數位轉換器（ADC）可以用於將類比接收信號轉換為數位信號，可以對該數位信號進行處理以恢復所接收信號上承載的資訊。非同步數位躍升式ADC是一種類型的ADC，其架構可以使得比某些其他類型的ADC更快且功耗更低。亦可以將非同步數位躍升式ADC設計為精確的。在一些情況下，其可以部署為管線ADC的類比數位轉換級（ADC級）的一部分。
管線類比數位轉換器（或管線類比數位轉換器）具有多個ADC級。可以使用各種ADC架構中的任何一種來構建每個 ADC級。例如，可以使用乘法數位類比轉換器（DAC）（MDAC）來構建ADC級（例如，具有1-2位元）。儘管MDAC可以相對較快，但MDAC通常需要複雜的校準並消耗大量的功率。一種ADC級（例如，具有3-5位元）可以改為使用快閃記憶體或直接轉換ADC來進行構建。儘管快閃記憶體ADC亦可以快速執行，但典型的快閃記憶體ADC佔用大量面積並消耗大量功率。用於ADC級的第三示例性架構（例如，具有5-7位元）是逐次逼近暫存器（SAR）ADC。通常可以將SAR ADC構建為具有功率效率，但由於具有多個比較器和DAC建立階段，因此該相同的SAR ADC會很慢。
非同步數位躍升式ADC是可以在管線ADC級中採用的第四類ADC架構。非同步數位躍升式ADC可以為每個ADC級提供多個位元（例如，4-6位元或其他數量的位元）。非同步數位躍升式ADC可以快速、準確且相對容易校準，以便在ADC級中使用。然而，非同步數位躍升式ADC可能會出現幾個問題，該等問題將在下文論述。
非同步數位躍升式ADC可以包括參考交叉偵測器（例如，過零偵測器（ZCD））和躍升產生器。在示例性操作中，躍升產生器以數位方式使參考交叉偵測器的輸入處的電壓信號躍升式上升，直到該信號橫跨參考值（例如，零電壓參考值）為止。回應於參考交叉偵測器偵測到此種信號橫跨，躍升產生器可以鎖定產生躍升式電壓信號的數位值。因此，電壓信號對應於躍升產生器的數位值，並且躍升產生器可以提供該數位值數位輸出信號的至少一部分用於ADC。若非同步數位躍升式ADC是管線ADC的一部分，則由躍升過程帶來的數位方式產生的電壓信號可以提供給管線ADC的下一個或後續ADC級（包括經由殘差放大器）。
非同步數位躍升式ADC的一些方法可能存在問題。首先，用於使電壓信號躍升式上升的躍升週期可能比某些應用可接受的要長。例如，要躍升式上升的信號的初始電壓位準可能離參考交叉偵測器的參考值太遠。因此，達到參考值的躍升時間可能會在數位值被鎖定之前導致明顯的延遲，並且該延遲會減慢ADC過程。對於管線ADC，該延遲在第一ADC級中可能特別有影響。作為第二個問題，躍升式電壓信號可能「過衝」參考值。電壓過衝可能是由信號傳播或電路操作引起的潛時造成的。額外的電壓幅度（例如，高於零伏特位準的正電壓「凸起」）可以對應於數位值中的誤差及/或可以減少管線ADC的後續級的可用信號範圍。
為了解決第一個問題，在一些實施方式中，所描述的ADC包括參考交叉偵測器、躍升產生器和電壓位移器。電壓位移器耦合在參考交叉偵測器的輸出和參考交叉偵測器的輸入之間。電壓位移器可以基於參考交叉偵測器產生的偵測信號的值，對輸入信號的電壓位準進行移位。因此，電壓位移器可以將參考交叉偵測器的輸入處的電壓移位一個至少部分地取決於輸入信號的電壓的電壓量。例如，對於零電壓參考值和正躍升過程，若輸入信號電壓為正，則電壓位移器可以將參考交叉偵測器輸入處的電壓移位較大的量，但若輸入信號電壓「已經」為負，則移位相對較小的量。
隨後，躍升產生器開始從經偏移的電壓位準開始使電壓躍升，在該正躍升實例中，躍升增加了電壓位準。藉由將負輸入信號電壓偏移相對較小的電壓量，負輸入信號從比電壓移位量恆定或者未針對輸入信號電壓定製的情況更接近零電壓參考值的電壓位準開始躍升。因此，躍升過程可以更快地結束，並且可以更快地決定ADC 的數位值。如此意謂ADC可以在更短的時間內產生代表類比輸入信號的數位輸出信號。
為了解決第二個問題，在一些實施方式中，所描述的ADC包括參考交叉偵測器、躍升產生器和偏移調整器。偏移調整器耦合在參考交叉偵測器的輸出和參考交叉偵測器的輸入之間。在參考交叉偵測器輸入端的電壓與參考值交叉後，參考交叉偵測器產生一個偵測信號，該偵測信號可以鎖定躍升產生器的數位值。由於信號傳播或電路操作的潛時，躍升信號可能超過或「過衝」目標參考值。偏移調整器可以減小「電壓過衝」的大小，以便至少改善潛時的影響。例如，偏移調整器可以降低參考交叉偵測器輸入處的電壓絕對值，以獲得零伏特參考值。
在示例性操作中，可以將偏移電壓量或位準決定為校準過程的一部分，其中校準過程可以分析管線ADC的後續級的輸出。回應於在參考交叉偵測器的輸出處提供的偵測信號的時序，偏移調整器可以施加偏移電壓量以減少電壓過衝。對於零伏參考值，偏移調整器可以減小參考交叉偵測器輸入處的電壓幅度。在管線ADC應用中，偏移調整器可以將電壓移至接近零伏，以準備放大為管線ADC中的殘餘信號。殘餘電壓幅度的此種降低至少可以減少過衝誤差，並且可以實現殘餘信號的更大縮放。更大的放大可擴展性可以藉由管線ADC的後續ADC級來提高信號處理的準確性。
該等電壓移位和偏移調整實現亦可以一起用作「獨立」ADC的一部分，或者用作管線ADC的類比數位轉換級（ADC級）的一部分。因此，電壓位移器可以減少躍升週期以提高ADC的運行速度。此外，偏移調整器可以基本上移除要由後續ADC級處理的殘餘信號的過衝電壓量，以提高管線ADC中的準確性。本文件描述了無線介面設備（例如，無線收發器）及/或其接收鏈的上下文中的一些ADC實現方式。然而，所描述的ADC實現可以部署在不同的環境中，或者在替代應用程式中使用。例如，非同步數位躍升式ADC通常可以用於有線通訊元件、處理器、片上系統（SoC）或積體電路（IC）。
第1圖圖示示例性環境100，其中電子設備102具有無線介面設備120，無線介面設備120包括具有類比數位轉換器130（ADC 130）的收發器126。本文件描述了ADC 130的示例性實現，該ADC 130可以包括非同步數位躍升式ADC。在環境100中，示例性電子設備102經由無線鏈路106與基地台104進行通訊。在第1圖中，將電子設備102圖示為智慧手機。然而，電子設備102可以實現為任何適當的計算或其他電子設備。電子設備102的實例係包括蜂巢基地台、寬頻路由器、存取點、蜂巢或行動電話、遊戲設備、導航設備、媒體設備、膝上型電腦、桌上型電腦、平板電腦、伺服器電腦、網路附接儲存（NAS）設備、智慧家電、車載通訊系統、物聯網路（IoT）設備、感測器或安全設備、資產追蹤器、健身管理設備、可穿戴設備（如智慧眼鏡或智慧手錶）、無線電力設備（發射器或接收器）和醫療設備。
基地台104經由無線鏈路106與電子設備102進行通訊，可以將無線鏈路106實現為任何適當類型的承載通訊信號的無線鏈路。儘管圖示為蜂巢無線電網路的基地台塔，但基地台104可以表示或實現為另一種設備，例如衛星、地面廣播塔、存取點、同級間設備、網狀網路節點、光纖光線路介面，或者如前述的其他電子設備。因此，無線鏈路106在電子設備102和基地台104之間延伸。
無線鏈路106可以包括從基地台104傳送到電子設備102的資料或控制資訊的下行鏈路。無線鏈路106亦可以包括從電子設備102傳送到基地台104的其他資料或控制資訊的上行鏈路。可以使用任何適當的無線通訊協定或標準來實現無線鏈路106。此種協定和標準的實例係包括第三代合作夥伴計劃（3GPP）長期進化（LTE）標準，例如第四代（4G）或第五代（5G）蜂巢標準；IEEE 802.11標準，例如802.11g、ac、ax、ad、aj或ay（例如，Wi-Fi 6或WiGig®）；IEEE 802.16標準（例如，WiMAX®）；和藍牙®標準。在一些實施方式中，無線鏈路106可以無線地提供電力，並且電子設備102或基地台104可以包含電源。
如針對於一些實施方式所示，電子設備102可以包括至少一個應用處理器108和至少一個電腦可讀取儲存媒體110（CRM 110）。應用處理器108可以包括經配置為執行由CRM 110儲存的處理器可執行指令（例如，代碼）的任何類型的處理器，例如中央處理單元（CPU）或多核心處理器。CRM 110可以包括任何適當類型的資料儲存媒體，例如揮發性記憶體（如，隨機存取記憶體（RAM））、非揮發性記憶體（例如，快閃記憶體）、光學媒體和磁性媒體（例如，磁碟或磁帶）。在本案內容的上下文中，將CRM 110實現為儲存指令112、資料114和電子設備102的其他資訊，因此CRM 110不包括暫態傳播信號或載波。
電子設備102亦可以包括一或多個輸入/輸出埠116（I/O埠116）和至少一個顯示器118。I/O埠116能夠與其他設備、網路或使用者進行資料交換或互動。I/O埠116可以包括串列埠（例如，通用串列匯流排（USB）埠）、並列埠、音訊埠、紅外（IR）埠，以及相機或其他感測器埠。可以將顯示器118實現為顯示由電子設備102的其他元件提供的圖形影像的顯示螢幕或投影，諸如與作業系統、程式或應用相關聯的使用者介面（UI）。替代地或另外地，顯示器118可以實現為顯示埠或虛擬介面，經由該顯示埠或虛擬介面來傳送或呈現電子設備102的圖形內容。
電子設備102進一步包括至少一個無線介面設備120和至少一付天線122。示例性無線介面設備120經由無線鏈路提供到各個網路和同級設備的連接，該無線鏈路可以與無線鏈路106進行類似地或不同地配置。無線介面設備120可以促進經由任何適當類型的無線網路的通訊，例如無線區域網路（WLAN）、無線個人區域網路（PAN）（WPAN）、同級間網路（P2P）網路、網狀網路、蜂巢網路、無線廣域網路（WAN）（WWAN）及/或導航網路（例如，北美的全球定位系統（GPS）或其他衛星定位系統（SPS）或全球導航衛星系統（GNSS））。在示例性環境100的上下文中，電子設備102可以經由無線介面設備120與基地台104雙向傳輸各種資料和控制資訊。然而，電子設備102可以直接與其他同級設備通訊，替代無線網路等等進行通訊。
如圖所示，無線介面設備120可以包括至少一個通訊處理器124、至少一個收發器126和至少一個射頻（RF）前端128（RFFE 128）。該等元件處理與經由天線122為電子設備102傳輸資訊相關聯的資料資訊、控制資訊和信號。通訊處理器124可以實現為片上系統（SoC）的至少一部分、數據機處理器，或者實現為為電子設備102的資料、語音、訊息傳遞或其他應用實現數位通訊介面的基頻無線電處理器（BBP）。通訊處理器124可以包括數位訊號處理器（DSP）或一或多個信號處理區塊（未圖示），以便對用於傳輸的資料進行編碼和調制，對接收到的資料進行解調和解碼。此外，通訊處理器124亦可以管理（例如，控制或配置）收發器126、RF前端128和無線介面設備120的其他元件的各態樣或操作，以實現各種通訊協定或通訊技術。
在一些情況下，應用處理器108和通訊處理器124可以組合成一個模組或積體電路（IC），諸如SoC。無論如何，應用處理器108、通訊處理器124或另一個處理器可以操作地耦合到諸如CRM 110或顯示器118之類的一或多個其他元件，以實現對電子設備102的各種元件的控制或其他互動。例如，至少一個處理器108或124可以基於使用無線介面設備120的元件經由至少一付天線122接收的一或多個無線信號，在顯示器118的顯示螢幕實現上呈現一或多個圖形影像。此外，應用處理器108或通訊處理器124（包括其組合）可以使用實現本文所描述的邏輯或功能的數位電路來實現。另外，通訊處理器124亦可以包括用於儲存資料和處理器可執行指令（例如，代碼）的記憶體（未單獨圖示），諸如CRM 110。
如圖所示，收發器126可以至少包括下文描述的ADC 130。收發器126亦可以包括用於濾波、切換、放大、通道化或頻率轉換的電路和邏輯。頻率轉換功能可以包括經由單個轉換操作（例如，使用直接轉換架構）或經由多個轉換操作（例如，使用超外差架構）執行的頻率的升頻轉換或降頻轉換。通常，收發器126可以包括濾波器、開關、放大器或混頻器，以用於路由和調節經由天線122發送或接收的信號。
除了ADC 130之外，收發器126亦可以包括數位類比轉換器（DAC）。在操作中，ADC可以將類比信號轉換為數位信號，而DAC可以將數位信號轉換為類比信號。通常，可以將ADC或DAC實現為通訊處理器124的一部分、實現為收發器126的一部分，或者與兩者分開（例如，實現為SoC的另一部分或者實現為應用處理器108的一部分）。
可以以任何適當的方式來實現收發器126的元件或電路，例如使用組合的收發器邏輯或單獨地實現為相應的發射器和接收器實體。在一些情況下，將收發器126實現為具有多個或不同的部分，以實現各自的發送和接收操作（例如，具有如第2圖中所圖示的單獨的發射鏈和接收鏈）。儘管第1圖中未顯示，收發器126亦可以包括執行同相/正交（I/Q）操作的邏輯，諸如合成、相位校正、調制、解調等等。
RF前端128可以包括一或多個濾波器、開關或放大器，以用於調節經由天線122接收的信號或者調節要經由天線122發射的信號。RF前端128可以包括相位移位器（PS）、峰值偵測器、功率計、增益控制區塊、天線調諧電路、N多工器、平衡不平衡轉換器等。RF前端128的可配置元件（例如，移相器或自動增益控制器（AGC））可以由通訊處理器124控制以實現各種模式、不同頻帶或使用波束成形的通訊。在一些實施方式中，將天線122實現為包括多個天線元件的至少一個天線陣列。因此，如本文所使用的，「天線」可以代表至少一個個別的或獨立的天線，代表包括多個天線元件的至少一個天線陣列，或代表天線陣列的一部分（例如，天線元件），此舉取決於上下文或實施方式。
在第1圖中，將類比數位轉換器130（ADC 130）圖示為收發器126的一部分。然而，ADC 130的所描述的實施方式可以另外地或替代地用於無線介面設備120的其他部分（例如，作為通訊處理器124或RF前端128的一部分），或者通常在電子設備102的其他部分中（例如，對類比信號或類比感測器資訊進行數位化以用於儲存或處理）。
如圖所示，ADC 130可以包括至少一個參考交叉偵測器132（RCD 132）、至少一個躍升產生器134、一或多個電容器136和電壓變化電路138。在一些情況下，該一或多個電容器136可以在躍升產生器134和電壓變化電路138之間共享，或分佈在其之間。電壓變化電路138可以包括電壓位移器或偏移調整器，該用語可能需要包括電壓位移器和偏移調整器（根據對「或」一詞進行可選但允許的包容性的對或的解釋）。下文參考第4圖描述了此種ADC的示例性實現。下文參照第3圖來描述可以包括具有ADC 130的類比數位轉換級的示例性管線ADC 130-1。然而，接下來，本文件描述了示例性收發器實現。
第2圖在200處一般性地圖示示例性收發器126，其包括作為接收鏈202的一部分的ADC 130。除了收發器126之外，第2圖亦圖示了天線122、RF前端128和通訊處理器124。通訊處理器124將一或多個資料信號傳送到其他元件（諸如，第1圖的應用處理器108），用於在224的進一步處理（例如，用於應用程式位準的處理）。
如從左到右所示，在示例性實現中，天線122耦合到RF前端128，並且RF前端128耦合到收發器126。收發器126耦合到通訊處理器124。示例性RF前端128包括至少一個天線饋線222。示例性收發器126包括至少一個接收鏈202和至少一個發射鏈252。儘管在200處圖示僅僅一個RF前端128、一個收發器126和一個通訊處理器124，但電子設備102或其無線介面設備120可以包括任何或所有此類元件的多個實例。此外，儘管在第2圖中僅顯式圖示了某些元件，並且以特定方式耦合在一起示出，但收發器126可以包括其他未圖示的元件、更多或更少的元件，以及元件的不同耦合佈置。
在一些實施方式中，RF前端128經由天線饋線222將天線122耦合到收發器126。在操作中，天線饋線222在天線122和收發器126之間傳播信號。在信號傳播期間或者作為信號傳播的一部分，天線饋線222調節傳播信號。如此使得作為接收操作的一部分，RF前端128能夠將來自天線122的無線信號220耦合到收發器126。RF前端128亦使得傳輸信號能夠從收發器126耦合到天線122，作為發射無線信號220的發射操作的一部分。儘管第2圖中未顯式示出，但RF前端128或其天線饋線222可以包括一或多個其他元件，諸如濾波器、放大器（例如，功率放大器或低雜訊放大器）、N多工器，或移相器。
在一些實施方式中，收發器126可以包括至少一個接收鏈202、至少一個發射鏈252，或至少一個接收鏈202和至少一個發射鏈252。接收鏈202可以包括低雜訊放大器204（LNA 204）、濾波器206、用於降頻轉換的混頻器208和ADC 130。發射鏈252可以包括功率放大器254（PA 254）、濾波器256、用於升頻轉換的混頻器258和DAC 260。然而，接收鏈202或發射鏈252可以包括沿所圖示的接收鏈和發射鏈的任何位置電設置的其他元件，例如，其他放大器或濾波器、多個混頻器、一或多個緩衝器，或至少一個本端振盪器。
接收鏈202例如分別經由低雜訊放大器204和ADC 130耦合在RF前端128的天線饋線222和通訊處理器124之間。發射鏈252例如分別經由功率放大器254和DAC 260耦合在天線饋線222和通訊處理器124之間。收發器126亦可以包括耦合到混頻器208或258的至少一個鎖相迴路232（PLL 232）。例如，收發器126可以包括用於每個發射/接收鏈對的一個PLL 232，每個發射鏈一個PLL 232和每個接收鏈一個 PLL 232，或者每個鏈多個 PLL 232。
如接收鏈202的某些示例性實現所示，天線122經由天線饋線222耦合到低雜訊放大器204，並且低雜訊放大器204耦合到濾波器206。濾波器206耦合到混頻器 208，並且混頻器208耦合到ADC 130。ADC 130轉而耦合到通訊處理器124。如對於發射鏈252的某些示例性實現所示，通訊處理器124耦合到DAC 260，並且DAC 260耦合到混頻器258。混頻器258耦合到濾波器256，並且濾波器256耦合到功率放大器254。功率放大器254經由天線饋線222耦合到天線122。儘管僅顯式地圖示一個接收鏈202和一個發射鏈252，但是電子設備102或其收發器126可以包括任一或兩個元件的多個實例。儘管將ADC 130和DAC 260示出為分別耦合到處理器124，但其可以共享匯流排或用於與處理器124通訊的其他構件。
作為示例性信號接收操作的一部分，低雜訊放大器204向濾波器206提供放大的信號。濾波器206對放大的信號進行濾波，並將濾波後的信號提供給混頻器208。混頻器208執行對濾波後的信號進行頻率轉換操作，以從一個頻率降頻轉換到較低頻率（例如，從射頻（RF）到中頻（IF）或到基頻頻率（BBF））。混頻器208可以在單個轉換步驟中或者經由使用至少一個PLL 232的多個轉換步驟來執行頻率降頻轉換。混頻器208可以向ADC 130提供降頻轉換信號以用於轉換，並轉發到通訊處理器124。
通常，ADC 130從諸如混頻器208的另一元件接收或以其他方式接收類比輸入信號212。ADC 130對該類比信號執行類比數位轉換操作以產生數位信號。為此，ADC 130可以將類比信號的取樣部分量化為多個頻段（bin）中的頻段。ADC 130可以進一步分配與頻段相對應的數位值，來表示信號的取樣實例。因此，ADC 130可以產生數位輸出信號214，其可以橫跨類比輸入信號212的一或多個取樣實例。ADC 130可以將數位輸出信號214提供或轉發到另一個元件（例如，通訊處理器124）。
如參考第3圖所描述的，ADC 130可以使用至少一個管線ADC實現為至少一個管線ADC，或者實現為管線ADC的一部分。儘管將ADC 130示出為收發器126的接收鏈202的一部分，但可以在電子設備的其他元件或部分中實現ADC 130（包括管線ADC 130）。
第3圖圖示示例性管線ADC 130-1，其包括多個類比數位轉換級（ADC級）和至少一個放大器（例如，殘差放大器304）。管線ADC 130-1（或管線ADC 130-1）接受類比輸入信號212，並產生數位輸出信號214。為此，管線ADC 130-1使用兩個或兩個以上ADC級，其可以基本上並列運行，但在不同時間在類比輸入信號212的不同部分上運行以產生數位值，數位值形成數位輸出信號214。
在示例性實現中，管線ADC 130-1包括多個ADC級302-1、302-2、...、302-S，其中「S」表示大於一的整數。管線ADC 130-1亦包括多個殘差放大器304-1、304-2、...、304-(S-1)（其中未顯式地示出「第（S-1）個」放大器）。在一些情況下，殘差放大器的數量可以比ADC級的數量少一個。通常，至少一個殘差放大器304耦合到多個ADC級302-1至302-S中的兩個或兩個以上，並且在其間交錯。例如，第一殘差放大器304-1耦合在第一ADC級302-1的輸出和第二ADC級302-2的輸入之間。類似地，第二殘差放大器304-2耦合在第二ADC級302-2的輸出和第三ADC級302-3（未顯式地示出）的輸入之間。管線ADC 130-1亦包括至少一個暫存器306，其可以耦合到多個ADC級（諸如，耦合到多個ADC級302-1到302S之每一者ADC級302）。
在示例性操作中，多個ADC級302-1至302-S中的相應ADC級302產生多個數位值312-1至312-S中的相應數位值312。例如，第一ADC級302-1可以產生第一數位值312-1，而第二ADC級302-2可以產生第二數位值312-2。「第S個」ADC級302-S可以產生「第S個」數位值312-S。每個相應的ADC級302將相應的數位值312提供給暫存器306。暫存器306接受或以其他方式接收多個數位值312-1至312-S，其中從該多個類比數位轉換級302-1到302-S中的相應類比數位轉換級302接受該多個數位值312-1至312-S之每一者相應數位值312。暫存器306對該多個數位值312-1至312-S進行組合，以產生用於管線ADC 130-1的數位輸出信號214。
給定的ADC級302基於用於ADC級302的輸入信號來產生數位值312作為其輸出信號。在第一ADC級302-1的情況下，級輸入信號可以對應於類比輸入信號212。對於其他ADC級，級輸入信號可以對應於來自前一ADC級的相應殘餘輸入信號310。除了數位值312之外，給定的ADC級302可以產生類比殘餘信號308作為另一個輸出信號。在一些實施方式中，ADC級302將類比殘餘信號308提供給下一個殘差放大器304。殘差放大器304對類比殘餘信號308進行放大，以產生用於後續ADC級302的殘餘輸入信號310。
在第3圖中，將管線ADC 130-1顯式地圖示為具有第一類比殘餘信號308-1、第一殘餘輸入信號310-1、第二類比殘餘信號308-2和第二殘餘輸入信號310-2。舉例而言，第一ADC級302-1產生第一類比殘餘信號308-1，並將第一類比殘餘信號308-1轉發到第一殘差放大器304-1。第一殘差放大器304-1對第一類比殘餘信號308-1進行放大以產生第一殘餘輸入信號310-1。藉由放大第一類比殘餘信號308-1，第一殘差放大器304-1準備類比信號以進行進一步的數位轉換（例如，針對於比已經轉換的彼等具有更小重要性的位元）。第一殘差放大器304-1將第一殘餘輸入信號310-1提供給第二ADC級302-2。第二ADC級302-2接受或以其他方式接收第一殘餘輸入信號310-1，並基於其以及第二類比殘餘信號308-2來產生第二數位值312-2。
可以以附加的ADC級和交錯的殘差放大器繼續管線操作。儘管在第3圖中顯式地顯示了三個ADC級，但管線ADC 130-1可以包括兩個ADC級（例如，其中「S」等於「2」）或多於三個ADC級。在兩級的情況下，管線ADC 130-1可以包括耦合在第一ADC級302-1和第二ADC級302-2之間的單個殘差放大器304-1。通常，每個ADC級302可以使用相同類型的ADC來構建；或者，至少一些ADC級可以被設計為具有不同類型的ADC。例如，第一ADC級302-1可以包括非同步數位躍升式ADC，而一或多個其他ADC級可以包括不同類型的ADC。
第4圖是（例如，第1圖至第3圖的）示例性ADC 130的示意圖400，其包括參考交叉偵測器132、躍升產生器134和電壓變化電路138（例如，電壓位移器404及/或偏移調整器406）。示意圖400亦包括ADC控制電路402；至少一個開關408，其可以稱為輸入開關408或取樣開關408；至少一個延遲單元412，例如第一延遲單元412-1和第二延遲單元412-2。示意圖400可以對應於ADC 130或管線ADC 130-1（例如，第3圖的）的ADC級302的至少一部分。
儘管將ADC控制電路402圖示為單個離散矩形，但其可以包括分佈在示意圖400周圍的邏輯或元件，以向各種圖示的元件提供控制功能。因此，儘管在示意圖400中未顯式地圖示，但ADC控制電路402可以包括躍升產生器134、電壓位移器404及/或偏移調整器406的邏輯或控制元件。此外，儘管為了清楚說明起見而在圖4中未以該方式進行圖示，但ADC控制電路402可以包括至少一個延遲單元412。ADC控制電路402亦可以包括其他控制電路，諸如用於信號路由或閘控的邏輯及/或控制用於向各個元件提供偵測信號420的時序的邏輯。例如，ADC控制電路402可以協調或控制由參考交叉偵測器132產生的不同偵測信號的轉發順序或解釋。此外，ADC控制電路402可以包括諸如以下的邏輯（例如，邏輯718或邏輯728（例如，第7圖））：將該邏輯圖示為分別為諸如電壓位移器404或偏移調整器406的另一元件的一部分。
在示例性實現中，參考交叉偵測器132包括輸入414和輸出416。開關408經由節點410耦合到參考交叉偵測器132的輸入414。躍升產生器134可以耦合在參考交叉偵測器132的輸出416和參考交叉偵測器132的輸入414之間。電壓位移器404可以耦合在參考交叉偵測器132的輸出416和輸入414之間。偏移調整器406亦可以耦合在參考交叉偵測器132的輸出416和輸入414之間。
在一些態樣中，多個電容器136可以分佈在以下元件中的兩個或兩個以上上：躍升產生器134、電壓位移器404或偏移調整器406。可以使用例如至少一個電容數位類比轉換器（DAC）（例如，至少一個電容性DAC 136（或電容DAC 136））來實現電容器136。該多個電容器136之每一者電容器可以經由節點410來耦合到參考交叉偵測器132的輸入414。如本文所述，作為ADC操作的一部分，每個相應的元件（躍升產生器134、電壓位移器404或偏移調整器406）可以影響參考交叉偵測器132的輸入414處的節點410的電壓。
在示例性操作中，示意圖400的ADC在節點410處經由開關408接收輸入信號418。輸入信號418可以對應於類比輸入信號212（第2圖和第3圖）或殘餘輸入信號310（第3圖）。回應於開關408封閉，參考交叉偵測器132的輸入414暴露於輸入信號418的電壓。取樣信號422控制開關408的操作。取樣信號422可以基於取樣信號變為有效（例如，取決於開關408的電晶體技術而被驅動為高位準或低位準），封閉開關408以獲得取樣信號。當開關408回應於取樣信號422處於封閉狀態時，可以將輸入信號418的電壓儲存在一或多個電容器136上。
ADC控制電路402可以基於主時鐘信號432來產生取樣信號422。在一些情況下，主時鐘信號432至少部分地控制包括ADC 130的電路的操作時序。ADC控制電路402可以調節或調整主時鐘信號432的時序以產生取樣信號422。例如，主時鐘信號432可以施加到第一ADC級302-1（例如，第3圖），隨後第一ADC級302-1可以觸發下一個元件（例如，第一殘差放大器304-1），使得元件操作沿著管線ADC 130-1進行非同步級聯（從第一ADC級302-1開始）。另外地，主時鐘信號432的相應版本或派生可以單獨地應用於（第3圖的）管線ADC 130-1的每個元件區塊，以同步控制ADC操作。在過去了足以將輸入信號418的電壓傳送到一或多個電容器136的時間段之後，ADC控制電路402可以使用取樣信號422來打開開關408。
參考交叉偵測器132（RCD 132）基於參考值428並回應輸入414處的電壓430來產生信號（例如，偵測信號420）。因此，參考交叉偵測器132可以基於輸入信號418和參考值428產生偵測信號420。例如，參考交叉偵測器132可以基於輸入信號418的電壓（或否則在節點410處的電壓430）大於或小於參考值428，來設定偵測信號420的值。例如，可以將參考交叉偵測器132實現為將輸入414處的電壓430與參考值428（其可以對應於參考電壓位準）進行比較的非同步比較器。在一些情況下，參考交叉偵測器132可以實現為過零偵測器（ZCD），其中ZCD回應於輸入信號超越大約零電壓或接地電壓而輸出信號。在該等情況下，參考值428可以對應於近似零電壓或接地電壓。在一些實施方式中，可以使用像數位非同步比較器一樣操作的類比放大器來實現參考交叉偵測器132。輸入414處的正輸入電壓將輸出416處的偵測信號420驅動到上電壓軌，上電壓軌可以對應於高電壓（或邏輯「1」值）。輸入414處的負輸入電壓將輸出416處的偵測信號420驅動到接地電壓位準，其可以對應於低電壓（或邏輯「0」值）。
偵測信號420可對應於多個不同信號中的任何一者（這取決於ADC的信號目的地、上下文、相對時間或操作相位，其可以由ADC控制電路402及/或本文描述的諸如一或多個延遲單元412、邏輯718（例如，第7圖和第9圖）及/或邏輯728（例如，第7圖和第10圖）之類的其他邏輯控制）。偵測信號420的示例性信號版本包括第一時間的選擇電壓移位量信號420-1、第二時間的鎖定數位值信號420-2，及/或第三時間的施加電壓偏移信號420-3。因此，可以根據目的地及/或每個ADC週期期間的相對時間，來不同地解釋或使用偵測信號420。在下文參考第6圖來描述此種時間的實例。如圖所示，參考交叉偵測器132將選擇電壓移位量信號420-1提供給電壓位移器404。參考交叉偵測器132將鎖定數位值信號420-2提供給躍升產生器134。參考交叉偵測器132將施加電壓偏移信號420-3提供給偏移調整器406。
同時，ADC控制電路402經由至少一個延遲單元412，可以基於取樣信號422來產生一或多個其他信號。如圖所示，第一延遲單元412-1基於取樣信號422，產生施加電壓移位信號424。第一延遲單元412-1可以向電壓位移器404提供施加電壓移位信號424。第二延遲單元412-2基於施加電壓移位信號424產生躍升觸發信號426，這可以基於取樣信號422。或者，第二延遲單元412-2可以從取樣信號422「直接」產生躍升觸發信號426。在此種情況下，第二延遲單元412-2可以使用與第一延遲單元412-1的延遲週期相比更長的延遲週期，基於取樣信號422來產生躍升觸發信號426，使得躍升觸發信號426在施加電壓移位信號424之後發出。第二延遲單元412-2可以將躍升觸發信號426提供給躍升產生器134。
為了影響節點410或參考交叉偵測器132的輸入414處的電壓430，躍升產生器134可以產生數位躍升式或躍升信號。躍升產生器134回應於躍升觸發信號426使電壓430躍升式上升，並且可以回應於鎖定數位值信號420-2來終止躍升過程。躍升產生器134可以包括至少類似於耦合到電容器陣列的時間-數位轉換器（TDC）的彼等元件。在下文參考第7圖和第8圖來描述躍升產生器134的示例性元件。由躍升產生的鎖定數位值可以作為數位值312進行輸出（例如，亦是第3圖、第7圖和第8圖的）。
電壓位移器404基於選擇電壓移位量信號420-1並回應於施加電壓移位信號424，對節點410或參考交叉偵測器132的輸入414處的電壓430進行移位。偏移調整器406可以回應於施加電壓偏移信號420-3並且基於偏移電壓量來調整節點410或輸入414處的電壓430。可以經由校準過程來決定偏移電壓量，將在下文參考第12圖來描述校準過程。
因此，在示例性操作中，可以基於輸入信號418和躍升產生器134來建立電壓430。可以進一步基於電壓變化電路138的操作（例如，電壓位移器404或偏移調整器406的操作）來建立或改變電壓430。回應於該等元件（例如，該等元件中的兩個或兩個以上）的操作，根據本文描述的順序之一，ADC在節點410或參考交叉偵測器132的的輸入端414產生電壓430。ADC可以產生電壓430作為另一個輸出信號。在管線ADC 130-1環境中，輸出信號可以用作類比殘餘信號308（例如，第3圖），其提供殘餘電壓以作為輸入信號來轉發給隨後的ADC級302或中間殘差放大器304（第3圖）。使用管線類比數位轉換器130-1，參考交叉偵測器132的輸入414可以在第一時間處作為給定ADC級302的輸入，並且相同的輸入414可以在第二時間處提供該ADC級302的輸出。
第5圖是示出用於利用電壓偏移和電壓偏移調整，操作類似於第4圖的ADC 130的示例性過程500的流程圖。過程500的流程圖包括十一（11）個方塊502-522。在示例性實現中，過程500圖示了用於以特定順序來操作第4圖的ADC的技術。然而，可以使用更多、更少及/或不同的動作或使用不同順序的動作，來執行ADC的操作。此外，可以以完全或部分重疊的方式來執行該等動作。
在方塊502處，取樣信號422封閉開關408，並允許輸入信號418到達節點410和參考交叉偵測器132的輸入414。因此，在方塊504處，ADC對輸入信號進行取樣418，以在節點410處建立電壓430的初始電壓位準。
在方塊506處，參考交叉偵測器132決定電壓移位量，並在參考交叉偵測器132的輸出416處利用偵測信號420指示選擇的電壓移位量。該電壓移位量決定可以是基於電壓430和參考值428。該電壓移位量是從至少兩個電壓移位量候選中選擇的。ADC可以選擇此種電壓偏移量：確保躍升信號的電壓將接近參考值428但不會偏離參考值428太遠而延長躍升時間。下文參考第6圖描述示例性電壓移位量選項。
在方塊508處，電壓位移器404基於選擇電壓移位量信號420-1並回應於施加電壓移位信號424，對電壓430進行移位。在一些態樣中，在電壓430移位之後，可以啟動電壓躍升。在方塊510處，躍升產生器134開始躍升信號，該躍升信號回應躍升觸發信號426而改變參考交叉偵測器132的輸入414處的電壓430。如本文所述，躍升信號可以實現為數位躍升，此舉使用耦合到節點410的電容器陣列以量化的步驟來增加電壓430。
在方塊 512處，參考交叉偵測器132判斷電壓430是否超越參考值428。當電壓430未達到參考值428時，躍升信號可以在方塊514繼續以改變（例如，增加或減小）電壓430（例如，分別用於正躍升或負躍升）。作為過程循環的一部分，參考交叉偵測器132同樣可以在方塊512處繼續偵測電壓430是否超越參考值428。回應於電壓430跨越參考值428，參考交叉偵測器132偵測到跨越並改變偵測信號420的值，其對應於該操作階段中的鎖定數位值信號420-2。
在方塊516處，參考交叉偵測器132向躍升產生器134發出鎖定數位值信號420-2並且使躍升產生器134停止增加躍升信號。因此，電壓430可以在節點410處停止增加。此外，躍升產生器134可以在方塊518處，將數位值312輸出到暫存器306（例如，第3圖兩者）。數位值312可以表示ADC的數位輸出信號214的至少一部分。
由於信號傳播或電路操作潛時，電壓430可能在躍升信號停止之前超過參考值428。藉由限制中間殘差放大器304的放大範圍，該電壓過衝可以使後續ADC級的操作複雜化。為了減少電壓過衝，在方塊520處，偏移調整器406基於回應於施加電壓偏移信號420-3的偏移電壓量來調整電壓430。在方塊522處，ADC可以將電壓430的最終位準作為殘餘信號（例如，第3圖的類比殘餘信號308）轉發到管線ADC 130-1的下游元件。
第4-1圖是包括參考交叉偵測器132、躍升產生器134和電壓位移器404的示例性ADC 130（例如，第1-3圖）的示意圖400-1。在示例性實現中，裝置可以包括如本文所述的ADC 130。參考交叉偵測器132包括輸入414和輸出416。躍升產生器134耦合在參考交叉偵測器132的輸出416和參考交叉偵測器132的輸入414之間。電壓位移器404耦合在參考交叉偵測器132的輸出416和參考交叉偵測器132的輸入414之間。
第4-2圖是包括參考交叉偵測器132、躍升產生器134和偏移調整器406的示例性ADC 130（例如，第1-3圖）的示意圖400-2。在示例性實現中，裝置可以包括如本文所述的ADC 130。參考交叉偵測器132包括輸入414和輸出416。躍升產生器134耦合在參考交叉偵測器132的輸出416和參考交叉偵測器132的輸入414之間。偏移調整器406耦合在參考交叉偵測器132的輸出416和參考交叉偵測器132的輸入414之間。
第6圖整體上在600處圖示兩個圖。下圖（圖的下三分之二）圖示電壓與時間的關係，其說明瞭使用電壓位移器和偏移調整器的ADC的輸入/輸出節點處的示例性電壓位準。上圖（圖的上三分之一）顯示了電壓與時間的關係，其說明瞭藉由比較下圖中的電壓而產生的示例性電壓值。下圖圖示了沿著縱座標或縱軸的電壓，其中電壓對應於參考交叉偵測器132的輸入414處的電壓430。電壓軸圖示了參考值428和四個電壓位準「a」直到「d」（其高於參考值428）和四個電壓位準「-a」到「-d」（其低於參考值428）。時間沿橫座標或水平軸從零（0）向右方向增加八（8）個或更多時間單位。上圖圖示了沿垂直軸的電壓，其中該電壓對應於參考交叉偵測器132的輸出416處的偵測信號420。首先主要描述下圖，並且進一步描述具有偵測信號420的上圖。
如圖例所示，粗實線對應於高於參考值428的初始電壓位準，而粗虛線對應於低於參考值428的初始電壓位準。該等繪製的粗線表示跨越操作的五個階段（Φ1到Φ5）的電壓430。粗實線具有用大寫「A」指示的相位（相位Φ1A至Φ5A），而粗虛線具有用大寫「B」指示的相位（相位Φ1B至Φ5B）。
在示例性實現中，第一階段Φ1對應於參考交叉偵測器132對輸入信號418的初始電壓位準的決定。第二階段Φ2對應於在躍升產生器134的電壓躍升之前電壓位移器404執行的電壓位移。第三階段Φ3對應於躍升產生器134對電壓430的躍升。第四階段Φ4對應於數位值的鎖定和躍升產生器134的電壓過衝，連同參考交叉偵測器132的決定。第五相位Φ5對應於偏移調整器406的電壓偏移調整。
圖示兩個示例性電壓偏移量：第一電壓量602-1（或第一電壓偏移量602-1）和第二電壓量602-2（或第二電壓偏移量602-2）。如圖中所圖示的，一個電壓量不同於另一個電壓量，以說明輸入信號418的不同初始電壓位準。例如，用於初始正電壓位準的第一電壓量602-1（或第一量）大於用於初始負電壓位準的第二電壓量602-2（或第二量）。如此確保了在從初始正電壓位準偏移之後的電壓位準在低於參考值428的電壓位準處開始躍升式上升。當初始電壓位準「已經」低於參考值428時，多個電壓位準亦可以藉由減少電壓在達到參考值428之前躍升的幅度來縮短躍升週期。藉由以該等方式減少躍升週期，可以更快地完成ADC操作。
在圖表600的示例性操作環境中，躍升產生器134產生正躍升。因此，電壓430在第三階段Φ3期間增加。然而，本文描述的技術可以應用於負躍升，其中數位躍升降低第三階段Φ3中的電壓430。在此種情況下，第一電壓量602-1和第二電壓量602-2的相對大小可以顛倒，以使得兩者中的較小者施加到（例如，添加到）輸入信號418的初始正電壓位準。將結合參考第6圖和第7圖來進一步描述圖表600的電壓位準。為了清楚說明起見，用近似零伏或接地位準的參考值428來描述某些示例性實現。然而，參考值428可以對應於另一個電壓位準，例如接近零伏的電壓位準（例如，幾毫伏（mV））或相對遠離零伏電壓的電壓位準（例如，100或200mV）。
第7圖是示例性ADC的電路圖700，其包括參考交叉偵測器132、躍升產生器134和電壓位移器404或偏移調整器406。電路圖700圖示了用於第4圖的示意圖400的某些元件的附加示例性電路。第7圖亦圖示示例性相關位置的第6圖的階段Φ1至Φ5。躍升產生器134、電壓位移器404和偏移調整器406中的每一個包括至少一個相應的開關。躍升產生器134、電壓位移器404和偏移調整器406中的每一個亦包括至少一個相應的電容器，其可以是該多個電容器136（例如，第1圖和第4圖的）的一部分。所圖示的元件亦可以包括作為ADC控制電路402（例如，第4圖的）的一部分的邏輯單元。該邏輯單元可以用設計、製造或以其他方式實施以執行本文所描述的功能的電路（例如，被動電路元件、諸如一或多個電晶體的主動電路元件、邏輯閘極、正反器或鎖存器以及延遲元件）來實現。
在示例性實施方式中，躍升產生器134可以包括多個緩衝器702-1...702-N和多個鎖存器704-1...704-N，其中「N」代表正整數。通常，該多個緩衝器702-1至702-N分別耦接至多個鎖存器704-1至704-N。該多個緩衝器702-1至702-N的緩衝器可以串列耦合在一起。躍升產生器134亦包括至少一個電容器（躍升式電容器706（C.ramp 706））和至少一個開關708。躍升式電容器706的第一側或第一端子耦合到參考交叉偵測器132的輸入414。躍升式電容器706的第二側或第二端子耦合到至少一個電壓軌，電壓軌提供至少一個電壓增量710。該電壓躍升軌可以保持在電壓增量710，該電壓增量710對應於用於增加或減少節點410處的躍升信號的細微性。「N」個鎖存器704-1至704-N可以經由「N」條線耦合到至少一個開關708，以控制一或多個開關708的相應狀態（例如，打開狀態或封閉狀態）。該等「N」條線可以提供由「N」個鎖存器704-1至704-N輸出的數位值312。在一些情況下，躍升產生器134包括「N」個開關708和「N」個躍升式電容器706。在下文參考第8圖來描述躍升產生器134的示例性實現。
電壓位移器404可以包括至少一個電容器（移位電容器712（C.shift 712））和至少一個開關714。移位電容器712耦合在節點410和開關714之間。移位電容器712的第一端子耦合到參考交叉偵測器132的輸入414。至少一個開關714耦合在以下二者之間：（i）移位電容器712的第二端子和（ii）第一電壓軌或第二電壓軌。該至少一個開關714可以實現為例如單刀雙擲（SPDT）開關。ADC控制電路402或另一個元件可以將第一電壓軌保持在第一電壓量716-1，並且將第二電壓軌保持在第二電壓量716-2。第一電壓量716-1可以對應於第一電壓偏移量602-1（第6圖），並且第二電壓量716-2可以對應於第二電壓偏移量602-2。可以使用直流（DC）電壓來提供每個電壓量716。電壓位移器404亦可以包括邏輯718以控制開關714的狀態。邏輯單元718可以基於施加電壓移位信號424和選擇電壓移位量信號420-1來協調或控制開關714。因此，至少一個電容器（例如，移位電容器712）、至少一個開關（例如，開關714）和邏輯718可以共同地包含電壓位移器404。在下文參考第9圖來描述電壓位移器404的示例性實現。
偏移調整器406可以包括至少一個電容器（調整電容器722（C.adjustment 722））和至少一個開關724。調整電容器722耦合在節點410和開關724之間。調整電容器722的第一端子耦合到參考交叉偵測器132的輸入414。該至少一個開關724耦合在調整電容器722的第二端子和至少一個電壓軌之間。ADC控制電路402或另一個元件可以將電壓軌保持在偏移電壓量726。偏移電壓量726（或偏移電壓位準）可以對應於（第6圖的）偏移電壓調整量604（或偏移電壓調整位準）。可以使用直流（DC）電壓來提供電壓量726。偏移調整器406亦可以包括邏輯728以控制開關724的狀態。邏輯728可以基於施加電壓偏移信號420-3，來協調或控制開關724。因此，至少一個電容器（例如，調整電容器722）、至少一個開關（例如，開關724）和邏輯728可以共同地包含偏移調整器406。在下文參考第10圖來描述偏移調整器406的示例性實現。
為清楚起見，將第7圖中的開關示出為打開的，並且能夠關閉以將相應的電容器連接到相應的電壓源或電壓位準。例如，至少一個開關708、至少一個開關714和至少一個開關724均示為在打開狀態下「開始」。然而，該等開關中的每一個皆可以具有將相應電容器的端子連接到已知電壓位準的初始狀態（例如，直流電壓（DC電壓）或接地）。例如，開關724可以將調整電容器722的第二端子與地斷開，並將調整電容器722的第二端子連接到偏移電壓量726。這在第8圖至第10圖中更明確地示出，並在下文進一步描述。每個至少一個開關可以實現為單個開關、多個開關（例如，作為至少兩個開關，例如第一開關和第二開關）、單刀多擲開關（例如，作為單刀雙擲（SPDT）開關），或其某種組合。可以使用至少一個電晶體（例如，場效應電晶體（FET））來實現每個開關或其部分。
本文件現在參考亦在第6圖中圖示的操作階段Φ1至Φ5來描述電路圖700的示例性操作。為簡單起見，在正躍升過程的上下文中提供該描述，其中參考值428為零伏。然而，相關原理亦適用於負躍升過程或非零的參考值428。在第一階段Φ1開始或至少完成之前，取樣信號422使開關408封閉。一旦輸入信號418的電壓傳送到節點410，取樣信號422可以打開開關408，並且第一階段Φ1可以開始、完成或以其他方式發生。節點410因此將輸入信號418的電壓取樣為取樣信號，並作為電壓430的初始電壓位準。首先描述正輸入信號418的操作，其對應於第6圖的階段Φ1A至Φ5A。
參考交叉偵測器132將初始電壓與零電壓進行比較（例如，其類似於過零偵測器（ZCD）的操作）。若初始電壓為正，則參考交叉偵測器132為偵測信號420產生第一值。在第一階段Φ1A，在參考交叉偵測器132的輸出416處，將選擇電壓移位量信號420-1驅動為第一值。電壓位移器404的邏輯718接受或以其他方式接收處於第一值的選擇電壓移位量信號420-1。基於第一值，邏輯單元718設定開關714以將移位電容器712連接到第一電壓位移量716-1上的第一電壓軌。
在第二階段Φ2A，可以將施加電壓偏移信號424產生為取樣信號422的延遲版本（例如，在第一延遲單元412-1延遲之後）。回應於施加電壓移位信號424的啟動，邏輯單元718根據選擇電壓移位量信號420-1的第一值，將移位電容器712的第二極板連接到第一電壓軌。這導致參考交叉偵測器132的輸入414處的電壓430在第二階段Φ2A處向下偏移（例如，減小）第一電壓移位量602-1。在電壓移位之後，電壓430可以躍升。至少由第二延遲單元412-2產生另一個延遲或單個更長的延遲。此種較長延遲導致躍升觸發信號426，其亦可以是基於取樣信號422。在第三階段Φ3A，ADC控制電路402將躍升觸發信號426耦合到由多個緩衝器702-1至702-N形成的一系列緩衝器的第一或初始緩衝器。
隨著脈衝穿越多個緩衝器702-1至702-N，多個鎖存器704-1至704-N中的對應鎖存器被啟動或被提供與脈衝相對應的電壓值。該多個鎖存器704-1至704-N的啟動鎖存器使用數位值312來封閉開關708中的對應開關。每個封閉的開關708將另一個躍升式電容器706連接到保持在電壓增量710的至少一個電壓軌。因此，每個封閉的開關708增加參考交叉偵測器132的輸入414處的電壓430。這導致電壓430向上躍升（例如，在該實例中增加或攀升）。儘管在第6圖中將該躍升顯示為平滑線，但數位躍升過程可以包括量化的步進。
最終，參考交叉偵測器132的輸入414處的電壓430的躍升電壓超越參考值428（在該實例中為零伏）。回應於此種參考值超越，參考交叉偵測器132可以改變偵測信號420的值，以在第四階段Φ4A產生鎖定數位值信號420-2。鎖定數位值信號420-2具有使多個鎖存器704-1至704-N的相應鎖存器鎖定到以下的值：來自多個緩衝器702-1至702-N的相應緩衝器當前正耦合到其的任何值。這藉由防止任何更多的開關708封閉，來終止節點410處的電壓430的躍升。
如第6圖中所示，在第四階段Φ4A和第四階段Φ4B，輸入414處的電壓430過衝參考值428。這裡，參考值428為零伏，節點410處的電壓430高於零電壓。由於相鄰下游殘差放大器304的放大約束，如此可以縮小用於在後續ADC級中處理殘餘信號的動態範圍。因此，偏移調整器406可以相對於零伏參考值428來降低電壓430的絕對值或通常降低電壓過衝的幅度。在第五階段Φ5A，邏輯728將藉由超越參考值428而設定的偵測信號420解釋為施加電壓偏移信號420-3。回應於從參考交叉偵測器132接受或以其他方式接收施加電壓偏移信號420-3，邏輯單元728使開關724封閉，從而將調整電容器722的第二端子耦合到具有偏移電壓量726的至少一個電壓軌。這將節點410處的電壓430降低了電壓調整量604（如第6圖中所示），使電壓430接近零伏。
如前述，用於負輸入信號418的第一至第五階段Φ1B至Φ5B的ADC操作類似於用於正輸入信號418的第一至第五階段Φ1A至Φ5A的操作。然而，第一階段Φ1B和第二階段Φ2B與第一階段Φ1A和第二Φ2A不同。在第一階段Φ1B，參考交叉偵測器132決定電壓430的初始電壓位準為負。若向下的電壓偏移與較大的量相比具有較小的量，則可以更快地完成以零伏參考值428為目標的正躍升過程（假設恆定的斜變率）。為了啟用此種不同的電壓移位量，基於初始電壓為負（或更通常，小於參考值428），參考交叉偵測器132為偵測信號420產生第二值。在第一階段Φ1B，在參考交叉偵測器132的輸出416處，將選擇電壓移位量信號420-1驅動為第二值。
電壓位移器404的邏輯單元718接受處於第二值的選擇電壓移位量信號420-1。基於第二值，邏輯718設定開關714以將移位電容器712連接到第二電壓位移量716-2上的至少一個第二電壓軌。在第二階段Φ2B，可以將施加電壓移位信號424產生為取樣信號422的延遲版本（例如，在第一延遲單元412-1延遲之後）。回應於施加電壓移位信號424的啟動，邏輯718將移位電容器712的第二極板連接到第二電壓軌。這導致參考交叉偵測器132的輸入414處的電壓430在第二相位Φ2B處向下偏移（例如，減小）第二電壓偏移量602-2。在電壓移位之後，電壓430可以在第三階段Φ3B處躍升。參考交叉偵測器132在第四階段Φ4B偵測到信號超越，並且用鎖定數位值信號420-2終止躍升。偏移調整器406在第五階段Φ5B，使用偏移調整量726來校正電壓過衝。
第6圖的上曲線圖圖示了與下圖的示例性電壓相關的偵測信號420與時間關係的實例。在示例性實現中，偵測信號420是電壓430和參考值428的函數。例如，參考交叉偵測器132可以基於電壓430相對於參考值428的比較來產生偵測信號420。如該實例的上圖所示，參考交叉偵測器132回應於電壓430高於參考值428輸出較高的電壓位準（「+1」），並回應於電壓430低於參考值428而輸出相對較低的電壓位準（「0」）。
作為實例，上圖的偵測信號420追蹤取樣信號122高於參考值428的情況的電壓，但是當取樣信號122低於參考值428時信號分析是類似的。在第一階段Φ1A期間，偵測信號420對應於選擇電壓移位量信號420-1，並且具有相對較高的電壓值。選擇電壓移位量信號420-1回應於施加電壓移位信號424而至少部分地控制電壓位移器404，如上文解釋的和下文關於第9圖進一步描述的。在第二階段Φ2A期間，偵測信號420在時段606期間圖示為具有相對較低的電壓值，但ADC 130在該時段606期間不受偵測信號420控制。時段606延伸到第三階段Φ3A，直到躍升信號越過參考值428為止。在該時間612，電壓430超過參考值428，並且偵測信號420在時段606結束時爬升到更高的電壓值。
如上圖所示，偵測信號420的此種上升邊緣對應於鎖定數位值信號420-2和施加電壓偏移信號420-3。鎖定數位值信號420-2至少部分地控制躍升產生器134，如上文解釋的和下文參照第8圖進一步描述的。如下文針對第8圖所述，偵測信號420的上升邊緣可以導致鎖定數位值信號420-2相對於躍升產生器134的多個鎖存器704-1至704-N被閘控，以防止偵測信號420的後續變化使鎖存器解鎖。施加電壓偏移信號420-3至少部分地控制偏移調整器406，如上文解釋的和下文參照第10圖進一步描述的。
在經由第四階段Φ4A的時段608期間，偵測信號420保持在相對較高的電壓位準，直到偏移調整器406將電壓430返回到參考值428。在第五階段Φ5A期間，電壓430大約等於參考值428。在理想的電路中，偵測信號420將具有可決定的值（例如，零伏輸入將產生零伏輸出，或者該電壓將取0.5*電壓軌的電壓位準的中間位準）。然而，對於實體電路，在時段610期間的偵測信號420的值可能是未定義的。如前述，鎖定數位值信號420-2可以在時段610開始之前從多個鎖存器704-1到704-N中閘控，使得數位值312保持鎖定。在第五階段Φ5A開始之後的某個時間，可以完成當前的ADC週期，並且可以使用取樣信號422來開始新的週期。
第8圖是示例性躍升產生器134（例如，第4圖和第7圖）的電路圖800。在示例性實現中，躍升式電容器706可以實現為電容組806或電容器陣列806。電容器陣列806包括第一躍升式電容器706-1（C.ramp1 706-1）、第二躍升式電容器706-2（C.ramp2 706-2）、第三躍升式電容器706-3（C.ramp3 706-3）、...、「第N」躍升式電容器706-N（C.rampN 706-N）。電容器陣列806的每個躍升式電容器706耦合到節點410。開關708可以實現為開關組808或開關陣列808。開關陣列808包括第一躍升式開關708-1、第二躍升式開關708 -2，第三躍升式開關708-3、...、「第N」躍升式開關708-N。
如圖所示，多個躍升式電容器706-1至706-N之每一者相應躍升式電容器706耦合在多個躍升式開關708-1至708-N中的相應躍升式開關708與節點410之間。每個躍升式開關708可以耦合在相應的躍升式電容器706和對應於電壓位準（例如，用於在每一步增加躍升的電壓增量（VI）的量）的至少一個電壓軌之間。相應的躍升式電容器706亦可以耦合到將在下文進行描述的接地電壓（GND）。可以以多種不同方式中的任何一種，對該多個躍升式電容器706-1至706-N進行編碼（例如，使用溫度計編碼）。
將該多個緩衝器702-1至702-N示出為串列耦合在一起作為第一緩衝器702-1（緩衝器1）、第二緩衝器702-2（緩衝器2）、第三緩衝器702-3（緩衝器3）、...、「第N」緩衝器702-N（緩衝器N）。諸如初始緩衝器或第一緩衝器702-1的緩衝器在第三階段Φ3，從ADC控制電路402（例如，使用至少一個延遲單元412）接收躍升觸發信號426。脈衝穿過串列連接的緩衝器從第一緩衝器702-1向「第N」緩衝器702-N行進。在一些情況下，可以使用差分電路來實現每個緩衝器702。利用用於差分信號的兩個並列緩衝器鏈，用於多個鎖存器704-1到704-N的鎖存器控制信號可以從交替緩衝器鏈的多個緩衝器702-1到702-N中提取，使得每個緩衝器702可以由每個正緩衝鏈和每個負緩衝鏈一個反相器來形成。
將該多個鎖存器704-1至704-N示出為具有第一鎖存器704-1（鎖存器1）、第二鎖存器704-2（鎖存器2）、第三鎖存器702-3（鎖存器 3）、...、「第N」鎖存器704-N（鎖存器N）。每個相應的鎖存器704可以包括兩個輸入和一個輸出。該多個鎖存器704-1至704-N的每個相應鎖存器704的第一輸入耦合到該多個緩衝器702-1至702-N的相應緩衝器702的輸出。因此，該多個鎖存器704-1到704-N可以追蹤經由該多個緩衝器702-1到702-N傳播的脈衝的過程。該多個鎖存器704-1至704-N之每一者鎖存器704的第二輸入被耦合以接收鎖定數位值信號420-2。回應於鎖定數位值信號420-2的啟動，在第四階段Φ4，該多個鎖存器704-1至704-N之每一者相應的鎖存器704將多個緩衝器702-1至702-N中的相應緩衝器702的輸出信號進行鎖存。在一些態樣中，該多個緩衝器702-1至702-N和該多個鎖存器704-1至704-N可以以類似於時間-數位轉換器802（TDC 802）的方式耦合在一起。
如上文參考第6圖所描述的，在時間段606結束時，鎖定數位值信號420-2在時間612變高。該相對較高的電壓可以導致多個鎖存器704-1至704-N鎖定。然而，鎖定數位值信號420-2可能在時段610期間下降到相對較低的電壓或未定義的位準。為了防止鎖定數位值信號420-2的此種變化影響鎖定時間（並因此可能影響數位值312），可以在參考交叉偵測器132（例如，第4圖）和多個鎖存器704-1到704-N的相應第二輸入之間耦合閘控電路810（GC 810）。閘控電路810可以選擇性地決定多個鎖存器704-1至704-N何時或者是否對鎖定數位值信號420-2敏感或受其影響。例如，閘控電路810可以回應於鎖定數位值信號420-2變高並且在一些允許鎖定的延遲時間之後，在ADC週期的剩餘部分使多個鎖存器704-1至704-N與鎖定數位值信號420-2解耦合。
如第8圖中所示，該多個開關708-1至708-N之每一者相應開關708耦合在該多個鎖存器704-1至704-N中的相應鎖存器704與該多個躍升式電容器706-1至706-N中的相應躍升式電容器706之間。例如，該多個鎖存器704-1至704-N之每一者鎖存器704的輸出可以耦合到該多個開關708-1至708-N之每一者開關708的控制輸入。「N」個鎖存器704-1至704-N的每個相應鎖存器704的輸出對應於「N」個數位值位元804-1至804-N的相應數位值位元804。因此，第一鎖存器704-1可以輸出第一數位值位元804-1，第二鎖存器704-2可以輸出第二數位值位元804-2，第三鎖存器704-3可以輸出第三數位值位元804-3，...，第N個鎖存器704-N可以輸出第N個數位值位元804-N。數位值312可以包括「N」個數位值位元804-1、804-2、804-3、...、804-N的至少一部分。因此，從每個鎖存器704輸出的數位值位元804可以控制相應的開關708是打開還是關閉（例如，可以為相應的開關708建立打開狀態或關閉狀態）。
隨著觸發脈衝傳播通過多個緩衝器702-1至702-N，多個鎖存器704-1至704-N中的對應鎖存器封閉多個開關708-1至708-N中的對應開關。當每個開關708封閉時，對應躍升式電容器706的第二端子耦合到電壓位準。因此，對應躍升式電容器706的第一端子可以增加節點410上的電壓430（用於正躍升）以使參考交叉偵測器132的輸入414處的電壓430躍升。
在一些情況下，至少一個開關708「最初」將對應的躍升式電容器706耦合到地（GND）或另一DC電壓（作為「初始」電壓位準）。當脈衝穿過多個鎖存器704-1至704-N的一部分時，至少一個開關708將躍升式電容器706從地（GND）斷開，並將躍升式電容器706耦合到電壓增量（VI）。這改變了相應躍升式電容器706「施加」到節點410的電壓。這裡，該至少一個開關708可以包括打開的第一開關（例如，關閉的第一電晶體）以便使躍升式電容器706的第二端子與地斷開，並包括封閉的第二開關（例如，導通的第二電晶體）以便將躍升式電容器706的第二端子連接到電壓增量。然而，可以以替代方式實現開關708。
因此，躍升產生器134的時間-數位轉換器802可以將代表類比數位轉換器130的數位輸出信號214的至少一部分的數位值312（例如，第3圖）編碼在多個鎖存器704-1至704-N的各個鎖存器的各個狀態、多個開關708-1至708-N的各個開關的各個狀態，或者其組合中。多個電容器706-1至706-N可以將數位值312轉換為類比版本，以使節點410處的電壓430躍升。參考採用TDC型電路的第8圖來描述躍升產生器134。然而，躍升產生器134可以不同地實現。例如，可以使用二元加權電容器陣列、基於運算放大器的類比積分器或耦合到電容器的固定電流源來實現躍升產生器134。
第9圖是示例性電壓位移器404（例如，第4圖和第7圖）的電路圖900。電路圖900圖示邏輯718的示例性實現。如圖所示，邏輯718可以包括至少一個正反器902。在該實例中，將正反器902實現為「D」正反器（DFF）。資料輸入（例如，「D」輸入）耦合到參考交叉偵測器132的輸出416，以在第一階段Φ1處接受或以其他方式接收選擇電壓移位量信號420-1。「D」正反器902的時鐘輸入「＜」耦合到提供施加電壓移位信號424的電路（諸如，第一延遲單元412-1）。「D」正反器902的輸出耦合到開關714的控制端。
在示例性操作中，由參考交叉偵測器132在第一階段Φ1中使用選擇電壓移位量信號420-1來選擇開關714的位置（用於第一電壓位準或第二電壓位準）。如此建立第二階段Φ2的電壓移位量。回應於施加電壓移位信號424的啟動（例如，具有上升邊緣或下降邊緣），「D」正反器902將「D」輸入上的值傳送到正反器的輸出。因此，邏輯718可以控制開關714的狀態以在至少兩個電壓偏移量之間進行選擇。回應於從邏輯718接收的信號，開關714可以選擇性地將移位電容器712的第二端子從耦合到接地電壓改變為耦合到第一電壓量716-1或第二電壓量716-2。在操作中，在每個ADC週期的開始，ADC控制電路402（第4圖）可以重置正反器902並且定位至少一個開關714，以將移位電容器712的第二端子連接到地。
在替代實施方式中，參考交叉偵測器132和電壓位移器404可以將輸入信號418的初始電壓位準分配到多於兩個類別或範圍。例如，電壓位移器404可以具有三個或四個電壓位移量，基於初始電壓位準相對於參考值428多遠（高於或低於）來分配該等電壓位移量。如此可以減少躍升過程在第三階段Φ3期間消耗的時間量，以便在第二階段Φ2的電壓偏移之後達到參考值428。在此種情況下，可以修改邏輯718以處理初始電壓位準的更精細分級（例如，超出對應於正值和負值的兩個類別，或者除了小於或大於零伏）。因此，在此種情況下，選擇電壓移位量信號420-1可以具有多於兩個的位元，以區分多於兩個的電壓移位量。
第10圖是示例性偏移調整器406的電路圖1000。電路圖1000圖示邏輯728的示例性實現。如圖所示，邏輯728可以包括至少一個正反器1002。在此種情況下，將正反器1002實現為「D」正反器（DFF）。資料「D」輸入耦合到固定值，例如電源電壓。「D」正反器1002的輸出耦合到開關724的控制端。參考第6圖和第7圖，在操作的第四階段Φ4處躍升過程終止之後，開關724將在第五階段Φ5封閉。因此，正反器1002的時鐘輸入「＜」將在第五階段Φ5，回應於施加電壓偏移信號420-3而被觸發。在此種情況下，至少一個開關724封閉以將調整電容器722的第二端子連接到偏移電壓量726。基於從正反器1002接收到的信號，亦可以打開至少一個開關724（例如，使用利用第一電晶體和第二電晶體實現的第一開關和第二開關）以斷開調整電容器722的第二端子與地的連接。
然而，參考交叉偵測器132輸出偵測信號420，其目的或含義在ADC操作的不同階段中發生改變。如第7圖和第10圖中所示，偵測信號420與第一階段Φ1、第四階段Φ4和第五階段Φ5相關。邏輯728包括諸如信號消歧器1004之類的電路，以確保偵測信號420的相關轉變施加到正反器1002的時鐘輸入。在示例性操作中，信號消歧器1004因此在第一階段Φ1，閘控選擇電壓移位量信號420-1。
相比而言，信號消歧器1004在第五階段Φ5，將施加電壓偏移信號420-3傳遞到時鐘輸入。為此，例如在第三階段Φ3啟動躍升觸發信號426之後，信號消歧器1004可以將偵測信號420作為施加電壓偏移信號420-3傳遞到正反器1002的時鐘輸入。在此種情況下，躍升觸發信號426可以路由到信號消歧器1004。作為替代的時序方法，在偵測信號420在第四階段Φ4轉變為鎖定數位值信號420-2之後，信號消歧器1004可以引入延遲時段（例如，使用另一個延遲單元412）。在延遲時段之後，信號消歧器1004可以在第五階段Φ5，將偵測信號420作為施加電壓偏移信號420-3提供給正反器1002的時鐘輸入。在操作中，在每個ADC週期的開始，ADC控制電路402（第4圖）可以重置邏輯728的正反器1002。該重置可以將正反器1002的輸出從「1」改變至「0」，並由此將至少一個開關724定位為從將調整電容器722的第二端子連接到偏移電壓量726，改變為將調整電容器722的第二端子連接到地。在調整電容器722耦合到地或另一個DC電壓的情況下，施加電壓偏移信號420-3可以在下一個週期中施加經校準的電壓偏移量。
第11圖在1100處一般性地圖示電容器陣列1102的實例，該電容器陣列1102可以用於在差分環境中實現ADC元件的電容器（例如，第1圖和第4圖的電容器136中的一或多個）。電容器陣列1102可以用於實現躍升式電容器706、移位電容器712或調整電容器722（例如，第7圖中的每一個）。該等電容器可以耦合到的電壓（諸如，偏移電壓量726或第一電壓移位量716-1和第二電壓移位量716-2）可能無法使用直接連接到電源軌或電源管理積體電路（PMIC）的電壓軌來實現。相反，在一些實現中，可以以不同的方式建立或建立用於該等電壓軌的電壓。例如，電容器陣列的DAC可以使用例如來自正電壓軌的正參考電壓V.refp和來自負電壓軌的負參考電壓V.refm來產生該等電壓，如參考第11圖所描述的。
第11圖主要根據電壓位移器404進行描述，但其原理適用於其他元件（包括如下所述的元件）。在差分環境中，參考交叉偵測器132可以包括用於輸入414的正輸入和負輸入。在此種情況下，電壓430可以對應於正電壓信號V+和負電壓信號V-（如第11圖中所示），並且節點410可以對應於正節點410+和負節點410-（亦如第11圖中所示）。將電容器陣列1102示出為具有六個電容器C0、C1、C2、C6、C7和C8，但是該陣列可以包含更多或更少的電容器。在第11圖的下半部分，第一組電容器包括電容器C0、C1和C2。該三個電容器耦合在具有正電壓信號V+的正節點410+和施加電壓移位信號424的差分部分之間。在每個相應的電容器C0、C1和C2與用於施加電壓移位信號欄424b（SHIFTb）的線之間耦合相應的反或閘。每個反或閘具有兩個輸入：耦合到施加電壓移位信號欄424b的第一輸入和耦合到控制bit_bar信號的第二輸入。控制bits_bar信號包括分別用於電容器C0、C1和C2的CNTL0b、CNTL1b和CNTL2b位元。
在第11圖的上半部分中，第二組電容器包括電容器C6、C7和C8。該三個電容器耦合在具有負電壓信號V-的負節點410-和施加電壓移位信號424的差分部分之間。在每個相應的電容器C6、C7和C8與用於施加電壓移位信號424（SHIFT）的線之間耦合相應的反及閘。每個反及閘具有兩個輸入：耦合到施加電壓移位信號424的第一輸入和耦合到控制位元信號的第二輸入。該控制位元信號包括分別用於電容器C6、C7和C8的CNTL0、CNTL1和CNTL2位元。
在每個相應電容器和每個相應邏輯閘（例如，反及閘或反或閘）之間耦合至少一個相應的開關。如圖所示，每個相應的開關皆可以實現為單刀雙擲（SPDT）開關。該刀耦合到每個電容器的第二端子。兩個擲中的每一個皆耦合到相應的差分電壓：正參考電壓V.refp或負參考電壓V.refm。相應邏輯閘的輸出控制SPDT開關的狀態。在一些情況下，可以用兩個電晶體來實現SPDT開關，例如耦合到V.refm的n型FET（nFET）和耦合到V.refp的p型FET（pFET）（未圖示）。在一些此種情況下，來自相應邏輯閘輸出的單個信號可以打開一個FET並關閉另一個FET。然而，可以不同地實現至少一個開關中的每一個。在第11圖中，將該等開關顯示為預先定位以產生負電壓偏移。因此，經由電容器C0、C1和C2耦合到正節點410+的「下」（如圖所示）開關最初將該等電容器連接到正參考電壓V.refp。經由電容器C6、C7和C8耦合到負節點410-的「上」開關最初將該等電容器連接到負參考電壓V.refm。
儘管主要圍繞電壓位移器404來描述了第11圖，但所示的示例性二元電容器DAC可以用於至少實現移位電容器712或調整電容器722。在ADC週期開始時，施加電壓移位信號424可以提供以下值：SHIFT=0 / SHIFTb=1。該等值導致連接到負電壓信號V–的電容器連接到V.refm，而連接到正電壓信號V+的電容器連接到V.refp。回應於SHIFT/SHIFTb信號的轉變（例如，在第二階段Φ2或第五階段Φ5處的施加電壓移位信號424），電壓位移器404的邏輯718可以使V+上的一或多個電容器變為將V.refp更改為V.refm，並將V–上的一或多個電容器從V.refm更改為V.refp。使用該示例性配置，該等連接變化導致負差分電壓移位，如第6圖中所示。
可以經由CNTL#和CNTL#b位元來控制電壓移位元的幅度。例如，若CNTL=010和CNTLb=101，回應於SHIFT信號從0轉變為1（0=＞1），改變電容器C7的連接。其他所示電容器的連接未改變，如此是因為其他反及閘具有「0」輸入。類似地，當SHIFTb信號從1轉變為 0（1=＞0）時，邏輯718可以改變電容器C1的連接，但其他電容器的連接不變，如此是因為其他反或閘具有「1」輸入。
關於電壓位移器404，可以在CNTL = 001的情況下產生第一電壓位移量716-1。可以在CNTL＝111的情況下產生第二電壓移位量716-2。參考交叉偵測器132的輸出可以使用數位邏輯映射到該等碼，例如，作為ADC控制電路402或其邏輯718的一部分。關於偏移調整器406，亦可以使用第11圖的電路來實現調整電容器722。在此種情況下，CNTL位元可以對應一個校準碼。接下來將描述用於產生校準碼的示例性方法。
在一些差分實施方式中，對於電壓位移器404或偏移調整器406，至少一個開關714或724可以分別包括多個開關。此外，可以使用諸如電容器陣列1102之類的電容器差分陣列來實現其電容器（例如，分別為移位電容器712或調整電容器722）。電容器差分陣列可以包括第一組電容器（例如，電容器C0、C1和C2）和第二組電容器（例如，電容器C6、C7和C8）。第一電壓軌可以包括正電壓軌（例如，保持到正參考電壓V.refp），並且第二電壓軌可以包括負電壓軌（例如，保持到負參考電壓V.refm）。第一組電容器之每一者相應電容器包括耦合到參考交叉偵測器132的正輸入（例如，對應於正節點410+的V+）的第一端子和經由多個開關中的相應第一正開關或第一負開關來選擇性地耦合到正電壓軌或負電壓軌的第二端子。這裡，可以使用至少兩個開關來實現所示的SPDT開關，每個電壓軌一個。第二組電容器的每個相應電容器包括耦合到參考交叉偵測器132的負輸入（例如，對應於負節點410-的V-）的第一端子和經由多個開關中的相應第二正開關或第二負開關來選擇性地耦合到正電壓軌或負電壓軌的第二端子。可以使用至少兩個開關來實現所示的SPDT開關，例如用於正電壓軌的正開關和用於負電壓軌的負開關。
第12-1圖和第12-2圖包括用於說明示例性校準程序的相應第一階段和第二階段的相應流程圖。第12-1圖是說明用於決定偏移電壓量726的第一階段的示例性校準過程1200-1的流程圖。過程1200-1包括六（6）個方塊1202-1212。在示例性實現中，過程1200-1和1200-2圖示了用於決定電壓調整量604的技術，如第6圖中針對第一階段Φ5所示。然而，可以使用更多、更少及/或不同的動作或以不同的順序使用動作，來執行校準程序。此外，可以以完全或部分重疊的方式來執行該等動作。可以回應於打開電子設備或每次ADC上電來執行校準。
在方塊1202處，識別或獲得校準的ADC。例如，可以校準管線ADC 130-1的後續或第二ADC級302-2。經校準的第二ADC級302-2可以用於校準另一個先前ADC級的偏移電壓量726。或者，可以採用與ADC 130分離的任何當前未參與或未使用的ADC來進行校準。例如，可以採用維護或保持ADC或一位ADC（例如，可以實現為比較器）。在方塊1204處，ADC（例如，其ADC控制電路402）使用另一個ADC、另一個ADC級、放大器，或ADC內將V+和V-連接到相同共模電壓的其他電路，將零伏（0V）輸入信號418施加到校準不足或第一ADC級302-1。ADC級302-1使用某個「電流」偏移電壓調整碼，對零伏輸入信號418進行操作。最初，偏移電壓調整碼可以是預設碼，例如為校準而增加的最小碼或者為校準而減少的最大碼。使用零初始偏移電壓調整碼來描述該實例。該偏移調整碼可以對應於具有第11圖的調整電容器722實現的電容器陣列1102的控制位元（CNTL）。
在方塊1206處，ADC控制電路402基於由第二ADC級302-2產生的數位值312-2來量測第一ADC級302-1的殘餘。可以重複多次應用和量測（例如，六次迭代）以決定平均殘餘值。在方塊1208處，ADC控制電路402判斷殘餘（例如，平均殘餘值）是否等於零伏（在一些可達到的量測範圍內）。若來自第二ADC級302-2的數位值312-2大於零，則剩餘量或電壓過衝仍然太大。
因此，若殘餘不等於零伏，則在方塊1210處，ADC控制電路402改變當前偏移電壓調整碼。在該實例中，增加當前偏移電壓調整碼以增加將由偏移調整器406的調整電容器722在第五階段Φ5中施加的偏移電壓調整量。在方塊1210改變當前偏移電壓調整碼之後，該程序可以在方塊1204繼續。
零伏輸入信號（在方塊1204）和殘餘量測（在方塊1206）的下一輪多次迭代，導致電壓過衝的絕對幅度減小。在一輪或多輪改變偏移電壓調整碼之後（在方塊1210），第一ADC級302-1的類比殘餘信號308-1（如第二ADC級302-2的數位值312-2所表示的）基於數位電路的電壓步長大小，在給定量測誤差內變為零。在方塊1212處，第一ADC級302-1可以使用當前偏移電壓調整碼來建立經校準的偏移電壓量726，從而為ADC操作（其由偏移調整器406來執行）的第五階段Φ5提供經校準的偏移電壓調整量604。替代地，可以認為當前偏移電壓調整碼是用於校準偏移電壓調整量的決定程序的第一階段的第一級偏移電壓調整碼。可以使用第二階段來細化偏移電壓調整碼，這將在下文進行描述。
第12-2圖是說明用於決定偏移電壓量726的第二階段的示例性校準過程1200-2的流程圖。過程1200-2包括七（7）個方塊1222-1234。若輸入信號是零伏，則使用校準過程1200-1的第一階段決定的偏移電壓調整碼提供偏移調整量以使輸出殘餘處於零伏。然而，該兩個值的交集可能不是中間電壓位準。為了決定曲線的中間電壓位準，可以在零伏附近的多個輸入信號上調整輸入信號，例如調整幾毫伏（mV）。在一些電路中，獲得可以精細調整的輸入信號可能很困難。
為了適應此種情況，節點410處的電壓430可以使用電容DAC來調整，而不是改變輸入信號。在方塊1222處，校準控制器（例如，第4圖的ADC控制電路402的校準控制器）可以使用電容DAC來模擬輸入信號的偏差。此外，可以使用ADC級302的「現有」電路。例如，電壓位移器404的移位電容器712可以用於使用第一電壓量716-1或第二電壓量716-2（其包括藉由使用該兩者以及一或多個開關714）來改變電壓430的初始值。
在方塊1224處，回應於模擬的偏離輸入信號來操作第一欠校準ADC級。在一些情況下，輸入信號偏差為1-5 mV，但亦可以使用其他值。在方塊1226處，基於由第二ADC級302-2輸出的數位值312-2來量測第一ADC級302-1的殘餘。在方塊1228處，控制器決定是否已經量測了目標數量的輸入信號偏差。可以量測任何數量的輸入信號偏差。例如，可以量測零伏以上的三個值和零伏以下的三個值。若尚未量測目標數量的輸入信號偏差，則在方塊1230處，對輸入信號的類比偏差量進行改變（例如，增加或減少）。可以重複方塊1224到1228的動作，直到獲得目標數量的資料點為止。
在方塊1232處，計算最小和最大量測殘餘值之間的輸出殘餘的中點。在方塊1234處，控制器將計算的殘餘中點添加到第一級校準偏移電壓調整量（來自第12-1圖的第一階段），以決定將在躍升終止之後施加到節點410的操作校準偏移電壓量726。因此，該總和可以建立校準的偏移電壓量726，以便為偏移調整器406執行的ADC操作的第五階段Φ5提供經校準的偏移電壓調整量604（第6圖）。校準控制器（例如，第4圖的ADC控制電路402的校準控制器）亦可以基於由躍升產生器產生的數位值來調整偏移電壓量的校準版本，以解決時間-數位轉換器的元件中的失配。例如，可以使用檢視表，基於每個ADC輸出碼來應用校正。
第13圖是示出用於類比數位轉換的示例性過程1300的流程圖。以一組方塊1302-1308的形式來描述過程1300，該等方塊指定可以執行的操作。然而，操作不一定限於第13圖中所示或者本文所描述的順序，因為該等操作可以以替代順序或者以完全或部分重疊的方式來實施。此外，可以實施更多、更少及/或不同的操作來執行過程1300或替代過程。過程1300的所示方塊表示的操作，可以由ADC 130或其一部分來執行。
在方塊1302處，ADC基於第二信號和參考值產生第一信號。例如，參考交叉偵測器132可以基於第二信號（例如，存在於輸入414）和參考值428產生第一信號（例如，在輸出416）。例如，參考交叉偵測器132可以使用偵測信號420，指示參考交叉偵測器132的輸入414處的電壓430是大於還是小於參考值428。可以使用ADC的至少一個開關408對類比輸入信號418進行取樣以獲得第二信號。
在一些實現中，方塊1302的產生操作可以包括：將第二信號（例如，存在於參考交叉偵測器132的輸入414處）與參考值428進行非同步比較，其中參考值428對應於接地電壓或近似零電壓中的至少一個。在此種情況下，參考交叉偵測器132可以作為過零偵測器進行操作。方塊1302的產生操作亦可以包括：基於第二信號是小於還是大於參考值428，來提供用於第一信號的電壓值（例如，在參考交叉偵測器132的輸出416處）。
在方塊1304處，ADC基於第一信號，對第二信號的電壓進行移位。例如，電壓位移器404可以基於輸出416處的第一信號，對輸入414處的第二信號的電壓430進行移位。在一些情況下，電壓移位716的量可以取決於：在電壓位移器404移位電壓之前，電壓430相對於參考值428的值。
在方塊1306處，ADC回應於數位值，使第二信號的電壓躍升。例如，躍升產生器134可以回應於數位值312，使輸入414處的第二信號的電壓430躍升，該數位值312至少部分地基於來自輸出416的第一信號。為此，躍升產生器134可以允許數位值312增加，並且因此電壓430上升或下降，直到來自輸出416的第一信號（例如，鎖定數位值信號420-2）轉變以指示電壓430已經超越參考值428。躍升產生器134可以回應於躍升觸發426來開始躍升電壓430，躍升觸發426可以根據取樣信號422來匯出。
在方塊1308處，ADC基於第一信號的變化來鎖存數位值。例如，躍升產生器134可以基於參考交叉偵測器132經由輸出416提供的第一信號的變化，來鎖存數位值312。這裡，躍升產生器134可以回應於鎖定數位值信號420-2，使用多個鎖存器704-1至704-N來鎖存數位值312以防止其變化。該鎖存可以包括：回應於第二信號超越參考值，而使用第一信號觸發多個鎖存器704-1至704-N。
在一些實現中，過程1300可以進一步包括：回應於鎖存，基於偏移電壓量726（或偏移電壓位準），來調整第二信號（例如，存在於參考交叉偵測器132的輸入414處）的電壓。過程1300亦可以包括：基於類比數位轉換器（ADC）的輸出來校準偏移電壓量726，諸如「分離」ADC或管線類比數位轉換器（ADC）130-1的後續ADC級302。
第14圖是示例性ADC 130（例如，第1圖至第3圖）的方塊圖1400，其至少包括參考交叉偵測器機構、電壓位移器機構和躍升產生器機構。一種裝置可以包括ADC 130。ADC 130可以包括：在1402處，用於回應於第二信號並且基於參考值來產生第一信號的構件。ADC 130亦可以包括：在1404處，用於在第一時間，基於第一信號來移位電壓的構件，其中該電壓對應於第二信號。ADC 130進一步可以包括：在1406處，用於在第二時間，回應於至少部分地基於第一信號的數位值使電壓躍升的構件，其中該數位值對應於數位輸出信號的至少一部分。通常，所描述的動作或方法步驟及/或所描述的電路或機制可以實現用於執行動作及/或提供特徵的各種構件。例如，方法步驟可以體現在用於執行該步驟的相應構件中。類似地，電路元件可以體現在用於提供相應結構及/或操作的相應構件中。
本部分描述了與上文提供的裝置及/或過程相關的示例性實現及/或示例性配置的一些態樣。
示例性態樣1：一種裝置，包括： 類比數位轉換器（ADC），包括： 包括輸入和輸出的參考交叉偵測器； 耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該參考交叉偵測器的該輸入之間的躍升產生器；及 耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該參考交叉偵測器的該輸入之間的電壓位移器。
示例性態樣2：根據示例性態樣1之裝置，其中該電壓位移器包括： 經由至少一個端子耦合到該參考交叉偵測器的該輸入的電容器。
示例性態樣3：根據示例性態樣2之裝置，其中： 該電容器的第一端子耦合到該參考交叉偵測器的該輸入；及 該電壓位移器包括耦合在以下之間的至少一個開關： 該電容器的第二端子；及 第一電壓軌和第二電壓軌。
示例性態樣4：根據示例性態樣3之裝置，其中該電壓位移器包括： 耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該至少一個開關之間的邏輯單元。
示例性態樣5：根據示例性態樣4之裝置，其中該邏輯單元包括： 正反器，其包括耦合到該參考交叉偵測器的該輸出的資料輸入。
示例性態樣6：根據示例性態樣4或5之裝置，其中該邏輯單元被配置為： 基於從該參考交叉偵測器的該輸出接收到的信號，控制該至少一個開關以選擇性地將該電容器的該第二端子連接到該第一電壓軌或該第二電壓軌。
示例性態樣7：根據示例性態樣6之裝置，其中： 該至少一個開關包括第一開關和第二開關；及 該電容器被配置為選擇性地執行以下操作： 回應於該第一開關將該電容器連接到該第一電壓軌，將該參考交叉偵測器的該輸入處的電壓調整第一電壓量；或者 回應於該第二開關將該電容器連接到該第二電壓軌，將該參考交叉偵測器的該輸入處的該電壓調整第二電壓量。
示例性態樣8：根據示例性態樣3或4-7中的任何一項所述的裝置，其中： 該至少一個開關包括多個開關； 該電容器包括電容器的差分陣列，該電容器的差分陣列包括第一組電容器和第二組電容器； 該第一電壓軌包括正電壓軌； 該第二電壓軌包括負電壓軌； 該第一組電容器之每一者相應電容器包括耦合到該參考交叉偵測器的正輸入的第一端子和經由該多個開關中的相應第一正開關或第一負開關而選擇性耦合到該正電壓軌或該負電壓軌的第二端子；及 該第二組電容器之每一者相應電容器包括耦合到該參考交叉偵測器的負輸入的第一端子和經由該多個開關中的相應第二正開關或第二負開關而選擇性耦合到該正電壓軌或該負電壓軌的第二端子。
示例性態樣9：根據前述示例性態樣中的任何一項所述的裝置，其中該電壓位移器被配置為： 基於在該參考交叉偵測器的該輸出處產生的信號，調整該參考交叉偵測器的該輸入處的電壓。
示例性態樣10：根據示例性態樣9之裝置，其中該電壓位移器被配置為： 基於耦合到該參考交叉偵測器的該輸入的取樣信號的電壓位準，來調整該參考交叉偵測器的該輸入處的該電壓。
示例性態樣11：根據示例性態樣10之裝置，其中該電壓位移器被配置為： 將調整該參考交叉偵測器的該輸入處的該電壓選擇性地調整以下量： 回應於該取樣信號的該電壓位準高於參考電壓位準的第一電壓量；或者 回應於該取樣信號的該電壓位準低於參考電壓位準的第二電壓量，該第一電壓量不同於該第二電壓量。
示例性態樣12：根據前述示例性態樣中的任何一項所述的裝置，其中該參考交叉偵測器被配置為： 基於該參考交叉偵測器的該輸入處的信號和參考電壓位準，改變該參考交叉偵測器的該輸出處的信號。
示例性態樣13：根據示例性態樣12之裝置，其中： 該參考交叉偵測器包括過零偵測器；及 該過零偵測器被配置為基於該過零偵測器的該輸入處的電壓以及接地電壓或近似零電壓中的至少一個，來改變該過零偵測器的該輸出處的電壓。
示例性態樣14：根據前述示例性態樣中的任何一項所述的裝置，其中該躍升產生器包括： 經由至少一個端子耦合到該參考交叉偵測器的該輸入的電容器；及 耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該電容器之間的時間-數位轉換器。
示例性態樣15：根據示例性態樣14之裝置，其中該電容器包括： 電容器陣列，該電容器陣列包括多個電容器，其中該多個電容器之每一者電容器經由該至少一個端子耦合到該參考交叉偵測器的該輸入。
示例性態樣16：根據示例性態樣15之裝置，其中： 該時間-數位轉換器包括串列耦合在一起的多個緩衝器；及 該多個緩衝器中的相應緩衝器耦合到該多個電容器中的相應電容器。
示例性態樣17：根據示例性態樣16之裝置，其中該時間-數位轉換器包括： 多個鎖存器，該多個鎖存器的相應鎖存器耦合在該多個緩衝器的該相應緩衝器和該多個電容器的該相應電容器之間。
示例性態樣18：根據示例性態樣17之裝置，其中該多個鎖存器中的該相應鎖存器被配置為： 回應於從該參考交叉偵測器的該輸出接收的信號，對來自該多個緩衝器的該相應緩衝器的相應值進行鎖存。
示例性態樣19：根據示例性態樣16或17之裝置，其中該躍升產生器包括： 多個開關，該多個開關中的相應開關耦合在該多個緩衝器的該相應緩衝器和該多個電容器的該相應電容器之間。
示例性態樣20：根據示例性態樣19之裝置，其中： 該多個緩衝器的該相應緩衝器的相應輸出被配置為控制該多個開關中的該相應開關的相應狀態。
示例性態樣21：根據示例性態樣20之裝置，其中該時間-數位轉換器被配置為： 對表示在該多個開關中的該相應開關的該相應狀態中的該類比數位轉換器的數位輸出信號的至少一部分的數位值進行編碼。
示例性態樣22：根據前述示例性態樣中的任何一項所述的裝置，其中該類比數位轉換器包括： 耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該參考交叉偵測器的該輸入之間的偏移調整器。
示例性態樣23：根據示例性態樣22之裝置，其中該偏移調整器包括： 經由至少一個端子耦合到該參考交叉偵測器的該輸入的電容器。
示例性態樣24：根據示例性態樣23之裝置，其中： 該電容器的第一端子耦合到該參考交叉偵測器的該輸入；及 該偏移調整器包括耦合在以下之間的至少一個開關： 該電容器的第二端子；及 電壓軌。
示例性態樣25：根據示例性態樣24之裝置，其中： 該偏移調整器包括耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該至少一個開關之間的邏輯單元；及 該邏輯單元被配置為基於從該參考交叉偵測器的該輸出接收的信號來控制該至少一個開關的至少一種狀態。
示例性態樣26：根據示例性態樣25之裝置，其中： 該至少一個開關包括耦合在該電容器的該第二端子和該電壓軌之間的第一開關； 該至少一個開關包括耦合在該電容器的該第二端子和被配置為保持在直流（DC）電壓的節點之間的第二開關； 該邏輯單元被配置為回應於從該參考交叉偵測器的該輸出接收的該信號的變化，使用該第二開關將該電容器的該第二端子與該節點斷開連接，並使用該第一開關將該電容器的該第二端子連接到該電壓軌；及 該電容器被配置為回應於該至少一個開關將該電容器的該第二端子連接到該電壓軌，減小該參考交叉偵測器的該輸入處的電壓的絕對值。
示例性態樣27：根據示例性態樣24或25之裝置，其中該類比數位轉換器被配置為： 將該電壓軌保持在偏移電壓量。
示例性態樣28：根據示例性態樣27之裝置，其中該類比數位轉換器被配置為： 基於管線類比數位轉換器的後續類比數位轉換級的輸出，來校準該偏移電壓量。
示例性態樣29：根據示例性態樣28之裝置，其中該類比數位轉換器被配置為： 基於該躍升產生器產生的數位值，調諧該偏移電壓量的經校準版本。
示例性態樣30：根據前述示例性態樣中的任何一項所述的裝置，進一步包括： 管線類比數位轉換器，包括： 多個類比數位轉換級；及 耦合到該多個類比數位轉換級中的兩個或兩個以上類比數位轉換級並且在該兩個或兩個以上類比數位轉換級之間交錯的至少一個放大器， 其中該多個類比數位轉換級中的類比數位轉換級包括該類比數位轉換器。
示例性態樣31：根據示例性態樣30之裝置，其中該管線類比數位轉換器被配置為： 使用該參考交叉偵測器的該輸入，在第一時間為該類比數位轉換級提供輸入；及 使用該參考交叉偵測器的該輸入，在第二時間為該類比數位轉換級提供輸出。
示例性態樣32：根據前述示例性態樣中的任何一項所述的裝置，進一步包括： 無線介面設備， 其中該無線介面設備包括該類比數位轉換器。
示例性態樣33：根據示例性態樣32之裝置，進一步包括： 顯示螢幕；及 可操作地耦合到該顯示螢幕和該無線介面設備的至少一部分的至少一個處理器，該至少一個處理器被配置為基於使用該無線介面設備的該類比數位轉換器接收的一或多個無線信號，在該顯示螢幕上呈現一或多個圖形影像。
示例性態樣34：根據前述示例性態樣中的任何一項所述的裝置，其中該類比數位轉換器包括非同步數位躍升式類比數位轉換器。
示例性態樣35：根據前述示例性態樣中的任何一項所述的裝置，其中： 該參考交叉偵測器被配置為基於該輸入處提供的類比電壓，在該輸出處產生偵測信號； 該電壓位移器被配置為在第一時間，基於該偵測信號的值對該類比電壓進行移位，以在該參考交叉偵測器的該輸出處產生移位電壓；及 該躍升產生器被配置為使該經移位電壓躍升，以在該參考交叉偵測器的該輸出處產生躍升的電壓，並在第二時間產生回應於該偵測信號的另一個值的數位值。
示例性態樣36：根據示例性態樣35之裝置，進一步包括： 偏移調整器，其耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該參考交叉偵測器的該輸入之間，其中： 該偏移調整器被配置為調整該躍升式電壓，以在該第二時間回應於該偵測信號的該另一個值在該參考交叉偵測器的該輸出端產生經調整電壓；及 該類比數位轉換器被配置為將該經調整的電壓作為類比殘餘信號來提供給後續的類比數位轉換級。
示例性態樣37：一種用於類比數位轉換的裝置，該裝置包括： 用於回應第二信號並基於參考值來產生第一信號的構件； 用於在第一時間基於該第一信號來移位電壓的構件，該電壓對應於該第二信號；及 用於在第二時間，回應於至少部分地基於該第一信號的數位值使該電壓躍升的構件，該數位值對應於數位輸出信號的至少一部分。
示例性態樣38：根據示例性態樣37之裝置，其中該用於躍升的構件包括： 用於將該數位值轉換為該電壓的類比版本的電容構件。
示例性態樣39：根據示例性態樣37或38之裝置，其中該用於移位的構件包括： 用於在該第一時間將該電壓調整一量的構件，該量至少部分地取決於該第一信號。
示例性態樣40：根據示例性態樣37-39中的任何一項所述的裝置，進一步包括： 用於在第三時間，基於該第一信號來偏移該電壓的構件。
示例性態樣41：根據示例性態樣40之裝置，其中該用於偏移的構件包括： 用於回應於該第三時間來調整該電壓的構件，其中該第三時間至少部分地取決於電壓躍升式開始之後該第一信號的變化。
示例性態樣42：根據示例性態樣40或41之裝置，進一步包括： 用於校準一個電壓量的構件，其中該用於偏移的構件在該第三時間，將該電壓調整該電壓量。
示例性態樣43：一種用於類比數位轉換的方法，該方法包括： 基於第二信號和參考值來產生第一信號； 基於該第一信號，對該第二信號的電壓進行移位； 回應於數位值，使該第二信號的該電壓躍升；及 基於該第一信號的變化，對該數位值進行鎖存。
示例性態樣44：根據示例性態樣43之方法，進一步包括： 回應於該鎖存，基於偏移電壓量來調整該第二信號的該電壓。
示例性態樣45：根據示例性態樣44之方法，進一步包括： 基於類比數位轉換器（ADC）的輸出來校準該偏移電壓量。
示例性態樣46：根據示例性態樣43-45中的任何一項所述的方法，其中該產生包括： 將該第二信號與該參考值非同步比較，該參考值對應於接地電壓或近似零電壓中的至少一個；及 基於該第二信號是小於亦是大於該參考值，為該第一信號提供電壓值。
示例性態樣47：根據示例性態樣43-46中的任何一項所述的方法，其中該移位包括選擇性地執行以下操作： 回應於該第二信號大於該參考值，將該第二信號的該電壓調整第一量；或者 回應於該第二信號小於該參考值，將該第二信號的該電壓調整第二量。
示例性態樣48：根據示例性態樣43-47中的任何一項所述的方法，其中該躍升包括： 改變耦合到多個電容器中的相應電容器的多個開關中的相應開關的相應狀態；及 基於該相應開關的該相應狀態的該變化，使用該多個電容器來調整該第二信號的該電壓。
示例性態樣49：根據示例性態樣43-48中的任何一項所述的方法，進一步包括： 取樣類比輸入信號以獲得該第二信號，其中該躍升包括： 回應於該取樣，經由多個緩衝器來傳播信號；及 將該多個緩衝器的相應緩衝器的各個輸出耦合到多個鎖存器中的各個鎖存器。
示例性態樣50：根據示例性態樣49之方法，其中該鎖存包括： 回應於該第二信號越過該參考值，使用該第一信號來觸發該多個鎖存器。
示例性態樣51：一種裝置，包括： 管線類比數位轉換器，包括： 多個類比數位轉換級，該多個類比數位轉換級中的至少一個類比數位轉換級包括： 包括輸入和輸出的參考交叉偵測器； 躍升產生器，其耦合到該參考交叉偵測器的該輸出，該躍升產生器包括： 串列在一起的多個緩衝器；及 耦合在該多個緩衝器和該參考交叉偵測器的該輸入之間的多個電容器；及 耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該參考交叉偵測器的該輸入之間的至少一個電容；及 至少一個放大器，其耦合在該多個類比數位轉換級中的兩個或兩個以上類比數位轉換級之間。
示例性態樣52：根據示例性態樣51之裝置，其中： 該至少一個電容器被配置為基於在該參考交叉偵測器的該輸出端提供的信號，來調整與該參考交叉偵測器的該輸入相對應的電壓。
示例性態樣53：根據示例性態樣52之裝置，其中該多個類比數位轉換級中的該至少一個類比數位轉換級包括： 耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該至少一個電容器之間的邏輯，該邏輯單元被配置為：在回應於從該參考交叉偵測器的該輸出接收到的該信號的變化的時間，使該至少一個電容器調整與該參考交叉偵測器的該輸入相對應的該電壓。
示例性態樣54：根據示例性態樣53之裝置，其中： 該至少一個電容器和該邏輯單元共同地包括偏移調整器，該偏移調整器被配置為回應於該躍升產生器對該電壓的躍升的終止，來調整與該參考交叉偵測器的該輸入相對應的該電壓。
示例性態樣55：根據示例性態樣52-54中的任何一項所述的裝置，其中： 該至少一個電容器被配置為調整與該參考交叉偵測器的該輸入相對應的該電壓，以使該電壓更接近接地電壓或近似零電壓中的至少一個。
示例性態樣56：根據示例性態樣55之裝置，其中： 該至少一個放大器包括至少一個殘差放大器，其被配置為在該至少一個電容器使該電壓更接近該接地電壓或該近似零電壓中的至少一個之後放大該電壓。
示例性態樣57：根據示例性態樣52-56中的任何一項所述的裝置，其中該多個類比數位轉換級中的該至少一個類比數位轉換級包括： 耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該至少一個電容器之間的邏輯，該邏輯單元被配置為基於從該參考交叉偵測器的該輸出接收到的該信號的電壓值，使該至少一個電容器選擇性地將與該參考交叉偵測器的該輸入相對應的該電壓偏移至少兩個量之一。
示例性態樣58：根據示例性態樣57之裝置，其中： 該至少一個電容器和該邏輯單元共同包括電壓位移器，該電壓位移器被配置為在該躍升產生器使電壓躍升之前，選擇性地調整與該參考交叉偵測器的該輸入相對應的該電壓。
示例性態樣59：根據示例性態樣51-58中的任何一項所述的裝置，其中該管線類比數位轉換器包括： 至少一個暫存器，其耦合到該多個類比數位轉換級中的該至少一個類比數位轉換級的該躍升產生器，該至少一個暫存器被配置為： 接收多個數位值，該多個數位值之每一者相應數位值從該多個類比數位轉換級中的相應類比數位轉換級進行接收；及 將該多個數位值組合成該管線類比數位轉換器的數位輸出信號。
示例性態樣60：一種裝置，包括： 類比數位轉換器（ADC），包括： 包括輸入和輸出的參考交叉偵測器； 耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該參考交叉偵測器的該輸入之間的躍升產生器；及 耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該參考交叉偵測器的該輸入之間的偏移調整器。
示例性態樣61：根據示例性態樣60之裝置，其中該偏移調整器包括： 經由至少一個端子耦合到該參考交叉偵測器的該輸入的電容器。
示例性態樣62：根據示例性態樣61之裝置，其中： 該電容器的第一端子耦合到該參考交叉偵測器的該輸入；及 該偏移調整器包括耦合在以下之間的至少一個開關： 該電容器的第二端子；及 電壓軌。
示例性態樣63：根據示例性態樣62之裝置，其中： 該偏移調整器包括耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該至少一個開關之間的邏輯；及 該邏輯單元被配置為基於從該參考交叉偵測器的該輸出接收到的信號來控制該至少一個開關的至少一種狀態。
示例性態樣64：根據示例性態樣63之裝置，其中： 該至少一個開關包括耦合在該電容器的該第二端子和該電壓軌之間的第一開關； 該至少一個開關包括第二開關，該第二開關耦合在該電容器的該第二端子和被配置為保持在直流（DC）電壓的節點之間； 該邏輯單元被配置為：回應於從該參考交叉偵測器的該輸出接收的該信號的變化，使用該第二開關將該電容器的該第二端子與該節點斷開連接，並使用該第一開關將該電容器的該第二端子連接到該電壓軌；及 該電容器被配置為回應於該至少一個開關將該電容器的該第二端子連接到該電壓軌，而減小該參考交叉偵測器的該輸入處的電壓的絕對值。
示例性態樣65：根據示例性態樣62之裝置，其中該類比數位轉換器被配置為： 將該電壓軌保持在偏移電壓量。
示例性態樣66：根據示例性態樣65之裝置，其中該類比數位轉換器被配置為： 基於管線類比數位轉換器的後續類比數位轉換級的輸出，來校準該偏移電壓量。
示例性態樣67：根據示例性態樣66之裝置，其中該類比數位轉換器被配置為： 基於該躍升產生器產生的數位值，調諧該偏移電壓量的經校準版本。
如本文所使用的，術語「耦合」、「耦合到」或「耦接」是指兩個或兩個以上元件之間的關係，該等元件可操作地相互通訊以實現本文描述的某些特徵或實現某些能力。例如，可以使用諸如金屬跡線或電線之類的實體線來實現耦合。耦合可以包括直接耦合或間接耦合。直接耦合是指經由相同節點來連接個別電路元件而無中間元件。間接耦合是指經由一或多個其他設備或其他個別電路元件（其包括兩個或兩個以上不同節點）來連接個別的電路元件。
在本文中使用術語「第一」、「第二」、「第三」和其他與數字相關的指示符，來辨識或區分給定上下文（例如，特定實現、單個繪圖、給定元件或請求項）中相似或類似的項目。因此，一個上下文中的第一項可以不同於另一個上下文中的第一項。例如，在一個上下文中被識別為「第一開關」的項，可以在另一個上下文中被識別為「第二開關」。類似地，一個請求項中的「第一電容器陣列」可以在不同請求項中被記載為「第二電容器陣列」。
除非上下文另外說明，否則本文中使用「或」一詞可以被視作為使用「包含性地或」，或者允許包含或應用由「或」一詞連結的一或多個項（例如，用語「A 或 B」可以解釋為只允許「A」、只允許「B」或同時允許「A」和「B」）。如本文所使用的，提及項目列表中的「至少一個」的用語是指該等項目的任何組合，其包括單個成員。例如，「a、b或c中的至少一個」意欲涵蓋：a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c，以及具有多個相同元素的任何組合（例如，a-a、a a-a、a-a-b、a-a-c、a-b-b、a-c-c、b-b、b-b-b、b-b-c、c-c和c-c-c，或者a、b和c的任何其他順序）。此外，本文論述的附圖和術語中表示的項目可以指示一或多個項目或術語，因此可以互換地參考本書面描述中的項目和術語的單一或複數形式。最後，儘管以特定於結構特徵或方法操作的語言描述了本發明的標的，但應當理解，所附請求項中定義的標的並不一定限於上述的特定特徵或操作，其包括但不一定限於佈置特徵的組織或執行操作的順序。
100:環境 102:電子設備 104:基地台 106:無線鏈路 108:應用處理器 110:電腦可讀取儲存媒體 112:儲存指令 114:資料 116:電子設備 118:顯示器 120:無線介面設備 122:天線 124:通訊處理器 126:收發器 128:射頻（RF）前端 130:類比數位轉換器 130-1:管線ADC 132:參考交叉偵測器 134:躍升產生器 136:電容器 138:電壓變化電路 200:圖 202:接收鏈 204:低雜訊放大器 206:濾波器 208:混頻器 212:類比輸入信號 214:數位輸出信號 220:無線信號 222:天線饋線 224:處理 232:鎖相迴路 252:發射鏈 254:功率放大器 256:濾波器 258:混頻器 260:DAC 304-1:殘差放大器 304-2:殘差放大器 306:暫存器 308-1:第一類比殘餘信號 308-2:第二類比殘餘信號 310-1:第一殘餘輸入信號 310-2:第二殘餘輸入信號 312-1:數位值 312-2:數位值 312-S:數位值 400:示意圖 400-1:示意圖 400-2:示意圖 402:ADC控制電路 404:電壓位移器 406:偏移調整器 408:開關 410:節點 412-1:第一延遲單元 412-2:第二延遲單元 416:輸出 418:輸入信號 420:偵測信號 420-1:選擇電壓移位量信號 420-2:鎖定數位值信號 420-3:施加電壓偏移信號 422:取樣信號 424:施加電壓移位信號 424b:施加電壓移位信號欄 426:躍升觸發 428:參考值 430:電壓 432:主時鐘信號 500:過程 502:操作 504:操作 506:操作 508:操作 510:操作 512:操作 514:操作 516:操作 518:操作 520:操作 522:操作 600:圖表 602-1:第一電壓偏移量 602-2:第二電壓偏移量 604:電壓位移器 606:時段 608:時段 610:時段 612:時間 700:電路圖 702-1:緩衝器 702-2:緩衝器 702-3:緩衝器 702-N:緩衝器 704-1:鎖存器 704-2:鎖存器 704-3:鎖存器 704-N:鎖存器 706:躍升式電容器 706-1:第一躍升式電容器 706-2:第二躍升式電容器 706-3:第三躍升式電容器 706-N:「第N」躍升式電容器 708:開關 708-1:躍升式開關 708-2:躍升式開關 708-3:躍升式開關 708-N:躍升式開關 710:電壓增量 712:電容器 714:開關 716-1:第一電壓量 716-2:第二電壓量 718:邏輯 722:電容器 724:開關 726:偏移電壓量 728:邏輯 802:時間-數位轉換器 804-1:第一數位值位元 804-2:第二數位值位元 804-3:第三數位值位元 804-N:第N個數位值位元 806:電容組/電容器陣列 808:開關組/開關陣列 810:閘控電路 900:電路圖 902:正反器 1000:電路圖 1002:正反器 1004:信號消歧器 1100:圖 1102:電容器陣列 1200-1:校準過程 1200-2:校準過程 1202:操作 1204:操作 1206:操作 1208:操作 1210:操作 1212:操作 1222:操作 1224:操作 1226:操作 1228:操作 1230:操作 1232:操作 1234:操作 1300:過程 1302:操作 1304:操作 1306:操作 1308:操作 1400:方塊圖 1402:操作 1404:操作 1406:操作 C0:電容器電容器 C1:電容器 C2:電容器 C6:電容器 C7:電容器 C8:電容器 CNTL0:位元 CNTL0b:位元 CNTL1:位元 CNTL1b:位元 CNTL2:位元 CNTL2b:位元 GND:接地電壓 VI:電壓增量 Φ1:第一階段 Φ1B:相位 Φ2:第二階段 Φ2A:第二階段 Φ2B:相位 Φ3:第三階段 Φ3A:第三階段 Φ3B:相位 Φ4:第四階段 Φ4A:第四階段 Φ4B:相位 Φ5:第五階段 Φ5A:第五階段 Φ5B:相位
第1圖圖示具有包括無線介面設備的示例性電子設備的環境，該無線介面設備包括具有類比數位轉換器（ADC）的收發器。
第2圖圖示包括作為接收鏈的一部分的ADC的示例性收發器。
第3圖圖示包括多個類比數位轉換級（ADC級）和至少一個放大器的示例性管線ADC。
第4圖是包括參考交叉偵測器、躍升產生器和電壓控制電路（例如，電壓位移器及/或偏移調整器）的示例性ADC的示意圖。
第4-1圖是包括參考交叉偵測器、躍升產生器和電壓位移器的示例性ADC的示意圖。
第4-2圖是包括參考交叉偵測器、躍升產生器和偏移調整器的示例性ADC的示意圖。
第5圖是示出用於操作類似於第4圖的ADC的示例性過程的流程圖，其具有電壓位移和電壓偏移調整。
第6圖圖示了兩個曲線圖：電壓與時間的下部曲線圖圖示在使用電壓位移器和偏移調整器的ADC的輸入/輸出節點處的示例性電壓位準，上部曲線圖圖示從使用參考交叉偵測器進行電壓比較獲得的示例性電壓值。
第7圖是包括參考交叉偵測器、躍升產生器和電壓位移器或偏移調整器的示例性ADC的電路圖。
第8圖是示例性躍升產生器的電路圖。
第9圖是示例性電壓位移器的電路圖。
第10圖是示例性偏移調整器的電路圖。
第11圖是可以用於在差分環境中實現ADC元件的電容器的電容器陣列的實例。
第12-1圖是示出用於決定偏移電壓調整量的第一階段的示例性校準過程的流程圖。
第12-2圖是示出用於決定偏移電壓調整量的第二階段的示例性校準過程的流程圖。
第13圖是示出用於類比數位轉換的示例性過程的流程圖。
第14圖是至少包括參考交叉偵測器機構、躍升產生器機構和電壓位移器機構的示例性ADC的方塊圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100:環境
102:電子設備
104:基地台
106:無線鏈路
108:應用處理器
110:電腦可讀取儲存媒體
112:儲存指令
114:資料
116:電子設備
118:顯示器
120:無線介面設備
122:天線
124:通訊處理器
126:收發器
128:射頻(RF)前端
130:類比數位轉換器
132:參考交叉偵測器
134:躍升產生器
136:電容器
138:電壓變化電路

Claims (67)

  1. 一種裝置，包括： 一類比數位轉換器（ADC），包括： 一參考交叉偵測器，其包括一輸入和一輸出； 一躍升產生器，其耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該參考交叉偵測器的該輸入之間；及 一電壓位移器，其耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該參考交叉偵測器的該輸入之間。
  2. 如請求項1所述之裝置，其中該電壓位移器包括： 一電容器，其經由至少一個端子耦合到該參考交叉偵測器的該輸入。
  3. 如請求項2所述之裝置，其中： 該電容器的一第一端子耦合到該參考交叉偵測器的該輸入；及 該電壓位移器包括耦合在以下之間的至少一個開關： 該電容器的一第二端子；及 一第一電壓軌和一第二電壓軌。
  4. 如請求項3所述之裝置，其中該電壓位移器包括： 耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該至少一個開關之間的邏輯單元。
  5. 如請求項4所述之裝置，其中該邏輯單元包括： 一正反器，其包括耦合到該參考交叉偵測器的該輸出的一資料輸入。
  6. 如請求項4所述之裝置，其中該邏輯單元被配置為： 基於從該參考交叉偵測器的該輸出接收到的一信號，控制該至少一個開關以選擇性地將該電容器的該第二端子連接到該第一電壓軌或該第二電壓軌。
  7. 如請求項6所述之裝置，其中： 該至少一個開關包括一第一開關和一第二開關；並且 該電容器被配置為選擇性地執行以下操作： 回應於該第一開關將該電容器連接到該第一電壓軌，將該參考交叉偵測器的該輸入處的一電壓調整一第一電壓量；或者 回應於該第二開關將該電容器連接到該第二電壓軌，將該參考交叉偵測器的該輸入處的該電壓調整一第二電壓量。
  8. 如請求項3所述之裝置，其中： 該至少一個開關包括多個開關； 該電容器包括電容器的一差分陣列，該電容器的差分陣列包括一第一組電容器和一第二組電容器； 該第一電壓軌包括一正電壓軌； 該第二電壓軌包括一負電壓軌； 該第一組電容器之每一者相應電容器包括耦合到該參考交叉偵測器的一正輸入的一第一端子和經由該多個開關中的一相應第一正開關或一第一負開關而選擇性耦合到該正電壓軌或該負電壓軌的一第二端子；及 該第二組電容器之每一者相應電容器包括耦合到該參考交叉偵測器的一負輸入的一第一端子和經由該多個開關中的一相應第二正開關或一第二負開關而選擇性耦合到該正電壓軌或該負電壓軌的一第二端子。
  9. 如請求項1所述之裝置，其中該電壓位移器被配置為： 基於在該參考交叉偵測器的該輸出處產生的一信號，調整該參考交叉偵測器的該輸入處的一電壓。
  10. 如請求項9所述之裝置，其中該電壓位移器被配置為： 基於耦合到該參考交叉偵測器的該輸入的一取樣信號的一電壓位準，來調整該參考交叉偵測器的該輸入處的該電壓。
  11. 如請求項10所述之裝置，其中該電壓位移器被配置為： 將該參考交叉偵測器的該輸入處的該電壓選擇性地調整以下量： 回應於該取樣信號的該電壓位準高於一參考電壓位準的一第一電壓量；或者 回應於該取樣信號的該電壓位準低於一參考電壓位準的一第二電壓量，該第一電壓量不同於該第二電壓量。
  12. 如請求項1所述之裝置，其中該參考交叉偵測器被配置為： 基於該參考交叉偵測器的該輸入處的一信號和一參考電壓位準，改變該參考交叉偵測器的該輸出處的一信號。
  13. 如請求項12所述之裝置，其中： 該參考交叉偵測器包括一過零偵測器；及 該過零偵測器被配置為基於該過零偵測器的該輸入處的一電壓以及一接地電壓或一近似零電壓中的至少一個，來改變該過零偵測器的該輸出處的一電壓。
  14. 如請求項1所述之裝置，其中該躍升產生器包括： 一電容器，其經由至少一個端子耦合到該參考交叉偵測器的該輸入；及 一時間-數位轉換器，其耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該電容器之間。
  15. 如請求項14所述之裝置，其中該電容器包括： 一電容器陣列，該電容器陣列包括多個電容器，該多個電容器之每一者電容器經由至少一個端子耦合到該參考交叉偵測器的該輸入。
  16. 如請求項15所述之裝置，其中： 該時間-數位轉換器包括串列耦合在一起的多個緩衝器；及 該多個緩衝器中的相應緩衝器耦合到該多個電容器中的相應電容器。
  17. 如請求項16所述之裝置，其中該時間-數位轉換器包括： 多個鎖存器，該多個鎖存器的相應鎖存器耦合在該多個緩衝器的該相應緩衝器和該多個電容器的該相應電容器之間。
  18. 如請求項17所述之裝置，其中該多個鎖存器中的該相應鎖存器被配置為： 回應於從該參考交叉偵測器的該輸出接收的一信號，對來自該多個緩衝器的該相應緩衝器的相應值進行鎖存。
  19. 如請求項16所述之裝置，其中該躍升產生器包括： 多個開關，該多個開關中的相應開關耦合在該多個緩衝器的該相應緩衝器和該多個電容器的該相應電容器之間。
  20. 如請求項19所述之裝置，其中： 該多個緩衝器的該相應緩衝器的相應輸出被配置為控制該多個開關中的該相應開關的相應狀態。
  21. 如請求項20所述之裝置，其中該時間-數位轉換器被配置為： 對表示在該多個開關中的該相應開關的該相應狀態中的該類比數位轉換器的一數位輸出信號的至少一部分的一數位值進行編碼。
  22. 如請求項1所述之裝置，其中該類比數位轉換器包括： 耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該參考交叉偵測器的該輸入之間的一偏移調整器。
  23. 如請求項22所述之裝置，其中該偏移調整器包括： 一電容器，其經由至少一個端子耦合到該參考交叉偵測器的該輸入。
  24. 如請求項23所述之裝置，其中： 該電容器的一第一端子耦合到該參考交叉偵測器的該輸入；及 該偏移調整器包括耦合在以下之間的至少一個開關： 該電容器的一第二端子；及 一電壓軌。
  25. 如請求項24所述之裝置，其中： 該偏移調整器包括耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該至少一個開關之間的邏輯單元；及 該邏輯單元被配置為基於從該參考交叉偵測器的該輸出接收的一信號來控制該至少一個開關的至少一種狀態。
  26. 如請求項25所述之裝置，其中： 該至少一個開關包括耦合在該電容器的該第二端子和該電壓軌之間的一第一開關； 該至少一個開關包括耦合在該電容器的該第二端子和被配置為保持在一直流（DC）電壓的一節點之間的一第二開關； 該邏輯單元被配置為回應於從該參考交叉偵測器的該輸出接收的該信號的一變化，使用該第二開關將該電容器的該第二端子與該節點斷開連接，並且使用該第一開關將該電容器的該第二端子連接到該電壓軌；及 該電容器被配置為回應於該至少一個開關將該電容器的該第二端子連接到該電壓軌，減小該參考交叉偵測器的該輸入處的一電壓的一絕對值。
  27. 如請求項24所述之裝置，其中該類比數位轉換器被配置為： 將該電壓軌保持在一偏移電壓量。
  28. 如請求項27所述之裝置，其中該類比數位轉換器被配置為： 基於一管線類比數位轉換器的一後續類比數位轉換級的一輸出，來校準該偏移電壓量。
  29. 如請求項28所述之裝置，其中該類比數位轉換器被配置為： 基於該躍升產生器產生的一數位值，調諧該偏移電壓量的一經校準版本。
  30. 如請求項1所述之裝置，進一步包括： 一管線類比數位轉換器，包括： 多個類比數位轉換級；及 耦合到並且在該多個類比數位轉換級中的兩個或兩個以上類比數位轉換級之間交錯的至少一個放大器， 其中該多個類比數位轉換級中的一類比數位轉換級包括該類比數位轉換器。
  31. 如請求項30所述之裝置，其中該管線類比數位轉換器被配置為： 使用該參考交叉偵測器的該輸入來在一第一時間處為該類比數位轉換級提供一輸入；及 使用該參考交叉偵測器的該輸入來在一第二時間處為該類比數位轉換級提供一輸出。
  32. 如請求項1所述之裝置，進一步包括： 一無線介面設備， 其中該無線介面設備包括該類比數位轉換器。
  33. 如請求項32所述之裝置，進一步包括： 一顯示螢幕；及 可操作地耦合到該顯示螢幕和該無線介面設備的至少一部分的至少一個處理器，該至少一個處理器被配置為基於使用該無線介面設備的該類比數位轉換器接收的一或多個無線信號，在該顯示螢幕上呈現一或多個圖形圖像。
  34. 如請求項1所述之裝置，其中該類比數位轉換器包括一非同步數位躍升式類比數位轉換器。
  35. 如請求項1所述之裝置，其中： 該參考交叉偵測器被配置為基於該輸入處提供的一類比電壓，在該輸出處產生一偵測信號； 該電壓位移器被配置為在一第一時間處，基於該偵測信號的一值對該類比電壓進行移位，以在該參考交叉偵測器的該輸出處產生一經移位電壓；及 該躍升產生器被配置為使該經移位電壓躍升，以在該參考交叉偵測器的該輸出處產生一躍升的電壓，並且在一第二時間產生回應於該偵測信號的另一個值的一數位值。
  36. 如請求項35所述之裝置，進一步包括： 一偏移調整器，其耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該參考交叉偵測器的該輸入之間，其中： 該偏移調整器被配置為調整該躍升式電壓，以在該第二時間回應於該偵測信號的該另一個值在該參考交叉偵測器的該輸出處產生一經調整電壓；及 該類比數位轉換器被配置為將該經調整的電壓作為一類比殘餘信號來提供給一後續的類比數位轉換級。
  37. 一種用於類比數位轉換的裝置，該裝置包括： 用於回應於一第二信號並基於一參考值來產生一第一信號的構件； 用於在一第一時間處基於該第一信號來移位一電壓的構件，該電壓對應於該第二信號；及 用於在一第二時間處回應於至少部分地基於該第一信號的一數位值使該電壓躍升的構件，該數位值對應於一數位輸出信號的至少一部分。
  38. 如請求項37所述之裝置，其中該用於躍升的構件包括： 用於將該數位值轉換為該電壓的一類比版本的電容構件。
  39. 如請求項37所述之裝置，其中該用於移位的構件包括： 用於將該電壓調整至少部分地取決於在該第一時間處的該第一信號的一量的構件。
  40. 如請求項37所述之裝置，進一步包括： 用於在一第三時間處基於該第一信號來偏移該電壓的構件。
  41. 如請求項40所述之裝置，其中該用於偏移的構件包括： 用於回應於該第三時間來調整該電壓的構件，該第三時間至少部分地取決於電壓躍升已開始之後該第一信號的一變化。
  42. 如請求項40所述之裝置，進一步包括： 用於校準一電壓量的構件，該用於偏移的構件在該第三時間處將該電壓調整該電壓量。
  43. 一種用於類比數位轉換的方法，該方法包括以下步驟： 基於一第二信號和一參考值來產生一第一信號； 基於該第一信號，對該第二信號的一電壓進行移位； 回應於一數位值，使該第二信號的該電壓躍升；及 基於該第一信號的一變化，對該數位值進行鎖存。
  44. 如請求項43所述之方法，進一步包括以下步驟： 回應於該鎖存之步驟，基於一偏移電壓量來調整該第二信號的該電壓。
  45. 如請求項44所述之方法，進一步包括以下步驟： 基於一類比數位轉換器（ADC）的一輸出來校準該偏移電壓量。
  46. 如請求項43所述之方法，其中該產生之步驟包括以下步驟： 將該第二信號與該參考值非同步地進行比較，該參考值對應於一接地電壓或一近似零電壓中的至少一個；及 基於該第二信號是小於還是大於該參考值，為該第一信號提供一電壓值。
  47. 如請求項43所述之方法，其中該移位之步驟包括選擇性地執行以下操作： 回應於該第二信號大於該參考值，將該第二信號的該電壓調整一第一量；或者 回應於該第二信號小於該參考值，將該第二信號的該電壓調整一第二量。
  48. 如請求項43所述之方法，其中該躍升之步驟包括以下步驟： 改變耦合到多個電容器中的相應電容器的多個開關中的相應開關的相應狀態；及 基於該相應開關的該相應狀態的該變化，使用該多個電容器來調整該第二信號的該電壓。
  49. 如請求項43所述之方法，進一步包括以下步驟： 取樣一類比輸入信號以獲得該第二信號，其中該躍升之步驟包括以下步驟： 回應於該取樣之步驟，將一信號傳播通過多個緩衝器；及 將該多個緩衝器的相應緩衝器的相應輸出耦合到多個鎖存器中的相應鎖存器。
  50. 如請求項49所述之方法，其中該鎖存之步驟包括以下步驟： 回應於該第二信號越過該參考值，使用該第一信號來觸發該多個鎖存器。
  51. 一種裝置，包括： 一管線類比數位轉換器，包括： 多個類比數位轉換級，該多個類比數位轉換級中的至少一個類比數位轉換級包括： 包括一輸入和一輸出的一參考交叉偵測器； 一躍升產生器，其耦合到該參考交叉偵測器的該輸出，該躍升產生器包括： 串列在一起的多個緩衝器；及 耦合在該多個緩衝器和該參考交叉偵測器的該輸入之間的多個電容器；及 耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該參考交叉偵測器的該輸入之間的至少一個電容器；及 至少一個放大器，其耦合在該多個類比數位轉換級中的兩個或兩個以上類比數位轉換級之間。
  52. 如請求項51所述之裝置，其中： 該至少一個電容器被配置為基於在該參考交叉偵測器的該輸出處提供的一信號，來調整與該參考交叉偵測器的該輸入相對應的一電壓。
  53. 如請求項52所述之裝置，其中該多個類比數位轉換級中的該至少一個類比數位轉換級包括： 耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該至少一個電容器之間的邏輯單元，該邏輯單元被配置為使該至少一個電容器進行以下操作：在回應於從該參考交叉偵測器的該輸出接收的該信號的一變化的一時間處，調整與該參考交叉偵測器的該輸入相對應的該電壓。
  54. 如請求項53所述之裝置，其中： 該至少一個電容器和該邏輯單元共同地包括一偏移調整器，該偏移調整器被配置為回應於該躍升產生器對該電壓的一躍升的終止，來調整與該參考交叉偵測器的該輸入相對應的該電壓。
  55. 如請求項52所述之裝置，其中： 該至少一個電容器被配置為調整與該參考交叉偵測器的該輸入相對應的該電壓，以使該電壓更接近一接地電壓或一近似零電壓中的至少一者。
  56. 如請求項55所述之裝置，其中： 該至少一個放大器包括至少一個殘差放大器，該至少一個殘差放大器被配置為在該至少一個電容器使該電壓更接近該接地電壓或該近似零電壓中的至少一者之後放大該電壓。
  57. 如請求項52所述之裝置，其中該多個類比數位轉換級中的該至少一個類比數位轉換級包括： 耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該至少一個電容器之間的邏輯單元，該邏輯單元被配置為使該至少一個電容器進行以下操作：基於從該參考交叉偵測器的該輸出接收的該信號的一電壓值，選擇性地將與該參考交叉偵測器的該輸入相對應的該電壓偏移至少兩個量中的一個量。
  58. 如請求項57所述之裝置，其中： 該至少一個電容器和該邏輯單元共同包括一電壓位移器，該電壓位移器被配置為在該躍升產生器使電壓躍升之前，選擇性地調整與該參考交叉偵測器的該輸入相對應的該電壓。
  59. 如請求項51所述之裝置，其中該管線類比數位轉換器包括： 至少一個暫存器，其耦合到該多個類比數位轉換級中的該至少一個類比數位轉換級的該躍升產生器，該至少一個暫存器被配置為： 接收多個數位值，該多個數位值之每一者相應數位值是從該多個類比數位轉換級中的一相應類比數位轉換級接收的；及 將該多個數位值組合成該管線類比數位轉換器的一數位輸出信號。
  60. 一種裝置，包括： 一類比數位轉換器（ADC），包括： 包括一輸入和一輸出的一參考交叉偵測器； 耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該參考交叉偵測器的該輸入之間的一躍升產生器；及 耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該參考交叉偵測器的該輸入之間的一偏移調整器。
  61. 如請求項60所述之裝置，其中該偏移調整器包括： 一電容器，其經由至少一個端子耦合到該參考交叉偵測器的該輸入。
  62. 如請求項61所述之裝置，其中： 該電容器的一第一端子耦合到該參考交叉偵測器的該輸入；及 該偏移調整器包括耦合在以下之間的至少一個開關： 該電容器的一第二端子；及 一電壓軌。
  63. 如請求項62所述之裝置，其中： 該偏移調整器包括耦合在該參考交叉偵測器的該輸出和該至少一個開關之間的邏輯單元；及 該邏輯單元被配置為基於從該參考交叉偵測器的該輸出接收的一信號來控制該至少一個開關的至少一種狀態。
  64. 如請求項63所述之裝置，其中： 該至少一個開關包括耦合在該電容器的該第二端子和該電壓軌之間的一第一開關； 該至少一個開關包括一第二開關，該第二開關耦合在該電容器的該第二端子和被配置為保持在一直流（DC）電壓的一節點之間； 該邏輯單元被配置為：回應於從該參考交叉偵測器的該輸出接收的該信號的一變化，使用該第二開關將該電容器的該第二端子與該節點斷開連接，並且使用該第一開關將該電容器的該第二端子連接到該電壓軌；及 該電容器被配置為回應於該至少一個開關將該電容器的該第二端子連接到該電壓軌，減小該參考交叉偵測器的該輸入處的一電壓的一絕對值。
  65. 如請求項62所述之裝置，其中該類比數位轉換器被配置為： 將該電壓軌保持在一偏移電壓量。
  66. 如請求項65所述之裝置，其中該類比數位轉換器被配置為： 基於一管線類比數位轉換器的一後續類比數位轉換級的一輸出，來校準該偏移電壓量。
  67. 如請求項66所述之裝置，其中該類比數位轉換器被配置為： 基於該躍升產生器產生的一數位值，調諧該偏移電壓量的一經校準版本。
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