逐次逼近型模数转换器制造技术

本实用新型专利技术提供一种能够进行自检测的逐次逼近型模数转换器。逐次逼近型模数转换器，包括：基准信号产生器，产生基准电压；数模转换器，接收上述基准信号产生器产生的基准电压，基于输入的第一模拟信号、第二模拟信号和上述基准电压，输出第一电平电压和第二电平电压；比较器，比较上述第一电平电压和第二电平电压，输出比较信号；和数字逻辑，基于上述比较信号，输出数字数据，该数字逻辑包括：数据产生器，在该逐次逼近型模数转换器进行自检测时，产生数据来代替上述第一模拟信号和第二模拟信号的输入。

sar adc

The utility model provides a successive approximation analog to digital converter capable of self detection. The successive approximation analog-to-digital converter that includes a reference signal generator generates a reference voltage; DAC reference voltage, receiving the reference signal generator, a first analog signal, the second input analog signal and the reference voltage based on the output of the first level and second level voltage comparator compares the voltage; the first and second level voltage the voltage level, the output signal; and digital logic, the signal based on the output of the digital data, the digital logic includes: a data generator in the successive approximation analog-to-digital converter for self testing, data instead of the first analog signal and second analog signal input.

【技术实现步骤摘要】
逐次逼近型模数转换器
本技术涉及能够进行自检测的逐次逼近型模数转换器(SuccessiveApproximationRegisterAnalogtodigitalConverter)。
技术介绍
模数转换器(AnalogtodigitalConverter)输入模拟信号，经过一系列处理后输出数字信号，输出的数字信号可被供给至用于各种领域的芯片中。根据应用领域的不同，一个芯片可包括一个模数转换器，也可以包括多个模数转换器。在包括多个模数转换器的情况下，需要可在低电力下工作的模数转换器，因此具备这种特性的逐次逼近型模数转换器备受关注。逐次逼近型模数转换器具备反复利用一个比较器的结构，与流水线型(Pipeline)模数转换器等其他类型的模数转换器相比，只需要简单的模拟电路，因此能够实现低电力的模数转换器。通常，检测模数转换器是否有故障时，使用向模数转换器输入模拟信号后将其变换成数字信号并读取的方法，这种方法需要由外部装置产生模拟信号，并且需要通过焊盘(pad)向模数转换器输入该模拟信号。因此，这种检测模数转换器的方法耗时较长，且费用也高。
技术实现思路
本技术为了解决上述的问题而完成，目的在于，提供一种在芯片内部内置进行自检测的电路，从而无需外部装置即可进行自检测的逐次逼近型模数转换器。为了达到上述目的，本技术的逐次逼近型模数转换器包括：基准信号产生器，产生基准电压；数模转换器，接收上述基准信号产生器产生的基准电压，基于输入的第一模拟信号、第二模拟信号和上述基准电压，输出第一电平电压和第二电平电压；比较器，比较上述第一电平电压和第二电平电压，输出比较信号；和数字逻辑，基于上述比较信号，输出数字数据，该数字逻辑包括：数据产生器，在该逐次逼近型模数转换器进行自检测时，产生数据来代替上述第一模拟信号和第二模拟信号的输入。优选地，上述数据产生器产生的上述数据包括逻辑相反的一对数据。优选地，上述基准电压包括第一基准电压、第二基准电压和第三基准电压。优选地，上述数模转换器包括：第一变换部，包括对上述第一模拟信号进行采样的第一电容器阵列；和第二变换部，包括对上述第二模拟信号进行采样的第二电容器阵列，上述第一电容器阵列和第二电容器阵列中，各电容器的一端输入上述第一模拟信号或第二模拟信号，另一端输入上述第三基准电压。优选地，上述第一变换部还包括：第一开关阵列，将上述第一模拟信号供给到上述第一电容器阵列；第二开关阵列，将上述第一基准电压和第二基准电压中的一个供给到上述第一电容器阵列；以及第三开关阵列，进行自检测时，基于来自上述数据产生器的数据将上述第一基准电压和第二基准电压中的一个供给到上述第一电容器阵列，上述第二变换部包括：第四开关阵列，将上述第二模拟信号供给到上述第二电容器阵列；第五开关阵列，将上述第一基准电压和第二基准电压中的一个供给到上述第二电容器阵列；以及第六开关阵列，进行自检测时，基于来自上述数据产生器的数据将上述第一基准电压和第二基准电压中的一个供给到上述第一电容器阵列，进行自检测时，断开上述第一开关阵列和第四开关阵列，接通上述第三开关阵列和第六开关阵列。优选地，上述第三开关阵列和第六开关阵列中的各开关元件通过两个单元开关的串联连接构成。优选地，本技术的逐次逼近型模数转换器，还包括：时钟产生器，产生时钟信号，并将该时钟信号输入至数字逻辑，上述数字逻辑基于该时钟信号，产生采样时钟、控制上述数模转换器的控制信号和输入至上述比较器的变换时钟。优选地，上述第一基准电压等于或略大于接地电压，上述第二基准电压等于或略小于电源电压，上述第三基准电压是上述第一基准电压与上述第二基准电压的平均值。附图说明图1是表示本技术的逐次逼近型模数转换器的框图。图2是表示本技术的数模转换器在工作模式下的电路结构示意图。图3是表示本技术的逐次逼近型模数转换器的自检测特性的框图。图4是表示本技术的数模转换器在自检测模式下的电路结构示意图。图5是表示本技术的数模转换器进行自检测的其他电路结构示意图。具体实施方式在以下说明中，特定的结构及说明仅仅是为了更容易理解本技术而进行的说明，本技术能够以各种方式实施，并不限于本说明书记载的方式。另外，在不超出本技术的技术思想的范围内，可对本技术实施各种变更、改良等，这些变更、改良均包含在本技术的保护范围内。此外，在以下说明中使用的“第一”、“第二”等用语可说明具体的构成要素，但是这些用语并不限定这些构成要素。这些用语仅用于区分各构成要素。另外，本说明书使用的某一构成要素与另一构成要素连接或相连，可以表示两者的直接连接，也可以表示两者的间接连接。以下，参照附图来说明本技术的具体实施方式。图1是表示本技术的逐次逼近型模数转换器的框图。如图1所示，N比特的逐次逼近型模数转换器10包括基准信号产生器100、时钟产生器200、数模转换器(DAC)300、比较器400和数字逻辑500，数字逻辑500包括用于逐次逼近型模数转换器10的自检测的数据产生器510，关于数据产生器510将后述。逐次逼近型模数转换器10可输入单端信号(single-endedsignal)，也可以输入差分信号(differentialsignal)。通常，为了使逐次逼近型模数转换器对共模噪声不敏感，使用差分信号。在本实施方式中，以输入差分信号为例进行说明。逐次逼近型模数转换器10的工作原理如下：由最高位的比特开始，数字逻辑500设最高位比特为1，通过比较器200比较数模转换器300的输出和输入电压，如果输入电压较大，则最高位比特是1，否则是0；然后设下一个最高位的比特为1，再进行比较，如果输入电压较大，则此比特为1，否则为0；依此类推到最后的比特。基准信号产生器100产生第一基准电压VREFB、第二基准电压VREFT和第三基准电压VREFM。第一基准电压VREFB可以是接地电压Vss，也可以是比接地电压Vss大的电压，第二基准电压VREFT可以是电源电压Vdd，也可以是比电源电压Vdd小的电压。例如，电源电压Vdd＝1.8V、接地电压Vss＝0时，可将第一基准电压VREFB设为0.3V、第二基准电压VREFT设为1.5V。由于电源电压的噪声比较大，因此通过基准信号产生器100产生稳定的第一至第三基准电压。当然，基准电压也可以直接使用电源电压Vdd和接地电压Vss。第一基准电压VREFB、第二基准电压VREFT和第三基准电压VREFM满足以下关系。时钟产生器200产生时钟信号，并将所产生的时钟信号输出至数字逻辑500。数字逻辑500基于时钟产生器200产生的时钟信号，产生采样时钟CLKs、变换时钟CLKc、控制信号CTRL。在通常的工作模式下，在采样期间，数模转换器300输入第一模拟输入电压Vinp和第二模拟输入电压Vinn，基于采样时钟CLKs，对第一模拟输入电压Vinp和第二模拟输入电压Vinn进行采样。并且，数模转换器300基于从基准信号产生器100输入的第一基准电压VREFB与第二基准电压VREFT，向比较器400输出第一电平电压Vp1和第二电平电压Vn1。比较器400基于从数字逻辑500输入的变换时钟CLKc，比较第一电平电压Vp1和第二电平电压Vn1。数字逻辑50本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逐次逼近型模数转换器，包括：基准信号产生器，产生基准电压；数模转换器，接收上述基准信号产生器产生的基准电压，基于输入的第一模拟信号、第二模拟信号和上述基准电压，输出第一电平电压和第二电平电压；比较器，比较上述第一电平电压和第二电平电压，输出比较信号；和数字逻辑，基于上述比较信号，输出数字数据，该数字逻辑包括：数据产生器，在该逐次逼近型模数转换器进行自检测时，产生数据来代替上述第一模拟信号和第二模拟信号的输入。

【技术特征摘要】
1.一种逐次逼近型模数转换器，包括：基准信号产生器，产生基准电压；数模转换器，接收上述基准信号产生器产生的基准电压，基于输入的第一模拟信号、第二模拟信号和上述基准电压，输出第一电平电压和第二电平电压；比较器，比较上述第一电平电压和第二电平电压，输出比较信号；和数字逻辑，基于上述比较信号，输出数字数据，该数字逻辑包括：数据产生器，在该逐次逼近型模数转换器进行自检测时，产生数据来代替上述第一模拟信号和第二模拟信号的输入。2.根据权利要求1所述的逐次逼近型模数转换器，其中，上述数据产生器产生的上述数据包括逻辑相反的一对数据。3.根据权利要求1所述的逐次逼近型模数转换器，其中，上述基准电压包括第一基准电压、第二基准电压和第三基准电压。4.根据权利要求3所述的逐次逼近型模数转换器，其中，上述数模转换器包括：第一变换部，包括对上述第一模拟信号进行采样的第一电容器阵列；和第二变换部，包括对上述第二模拟信号进行采样的第二电容器阵列，上述第一电容器阵列和第二电容器阵列中，各电容器的一端输入上述第一模拟信号或第二模拟信号，另一端输入上述第三基准电压。5.根据权利要求4所述的逐次逼近型模数转换器，其中，上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：金晖哲，
申请(专利权)人：江西联智集成电路有限公司，
类型：新型
国别省市：江西,36