数字斜率式模拟数字转换器装置与信号转换方法制造方法及图纸

本公开涉及数字斜率式模拟数字转换器装置与信号转换方法。该装置包含电容阵列电路、切换电路系统、多个比较器电路、多个编码器电路系统以及控制逻辑电路。电容阵列电路根据输入信号与多个切换信号产生第一信号。切换电路系统根据致能信号与多个生效信号中的第一生效信号产生这些切换信号。每一比较器电路比较该第一信号与预定电压以产生这些生效信号中之一对应者。每一编码器电路系统根据这些生效信号中之一对应者接收这些切换信号，以产生多组第一数字码中之一对应者。控制逻辑电路根据这些多组第一数字码执行统计运算，以产生第二数字码。数字码。数字码。

【技术实现步骤摘要】
数字斜率式模拟数字转换器装置与信号转换方法


[0001]本公开涉及模拟数字转换器，尤其是涉及使用多组比较器的数字斜率式模拟数字转换器与信号转换方法。

技术介绍

[0002]模拟数字转换器已广泛地应用于各种电子装置，以产生数字信号来进行后续的信号处理。在实际应用上，通常需要在模拟数字转换器的效能(分辨率、低噪声、带宽等等)与功率消耗之间进行取舍。然而，现有的模拟转换器电路架构已不足以符合当前对于高效能与低功率的严格要求。

技术实现思路

[0003]在一些实施例中，数字斜率式模拟数字转换器装置包含电容阵列电路、切换电路系统、多个比较器电路、多个编码器电路系统以及控制逻辑电路。电容阵列电路用以根据输入信号与多个切换信号产生第一信号。切换电路系统用以根据致能信号与多个生效信号中的第一生效信号产生这些切换信号。每一比较器电路用以比较该第一信号与预定电压以产生这些生效信号中之一对应者。每一编码器电路系统用以根据这些生效信号中之一对应者接收这些切换信号，以产生多组第一数字码中之一对应者。控制逻辑电路用以根据这些多组第一数字码执行统计运算，以产生第二数字码。
[0004]在一些实施例中，信号转换方法包含下列操作：根据输入信号与多个切换信号产生第一信号；根据多个生效信号中的第一生效信号与致能信号产生这些切换信号；藉由多个比较器电路产生这些生效信号，其中这些比较器电路中每一者用以比较该第一信号与预定电压以产生这些生效信号中之一对应者；藉由多个编码器电路系统根据这些生效信号产生多组第一数字码；以及根据这些多组第一数字码执行统计运算，以产生第二数字码。
[0005]有关本公开的特征、实际操作与效果，兹配合图式作优选实施例详细说明如下。
附图说明
[0006]图1为根据本公开一些实施例绘制的一种数字斜率式模拟数字转换器装置的示意图；
[0007]图2为根据本公开一些实施例绘制图1中的电容阵列电路、切换电路系统以及编码器电路系统的示意图；
[0008]图3为根据本公开一些实施例绘制图1的控制逻辑电路的示意图；
[0009]图4为根据本公开一些实施例绘制图1中的部分波形的示意图；以及
[0010]图5为根据本公开一些实施例绘制一种信号转换方法的流程图。
具体实施方式
[0011]本文所使用的所有词汇具有其通常的含义。上述的词汇在普遍常用的字典中的定
义，在本公开的内容中包含任一于此讨论的词汇的使用例子仅为示例，不应限制到本公开的范围与含义。同样地，本公开亦不仅以于此说明书所示出的各种实施例为限。
[0012]关于本文中所使用的『耦接』或『连接』，均可指两或多个组件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指两或多个组件相互操作或动作。如本文所用，用语『电路系统(circuitry)』可为由至少一电路(circuit)所形成的单一系统，且用语『电路』可为由至少一个晶体管与/或至少一个主被动组件按一定方式连接以处理信号的装置。
[0013]如本文所用，用语『与/或』包含了列出的关联项目中的一个或多个的任何组合。在本文中，使用第一、第二与第三等的词汇，是用于描述并辨别各个组件。因此，在本文中的第一组件也可被称为第二组件，而不脱离本公开的本意。为易于理解，在各图式中的类似组件将被指定为相同标号。
[0014]图1为根据本公开一些实施例绘制的一种数字斜率式模拟数字转换器(analog to digital converter,ADC)装置100的示意图。在一些实施例中，数字斜率式ADC装置100可将输入信号SIN转换为对应的数字码D4。
[0015]数字斜率式ADC装置100包含电容阵列电路110、切换电路系统120、多个比较器电路130-1、130-2与130-3、多个编码器电路系统140-1、140-2与140-3以及控制逻辑电路150。电容阵列电路110根据输入信号SIN以及多个切换信号S1～S
m
产生信号SS。在一些实施例中，电容阵列电路110是基于数字电路(例如为后述的多个延迟单元DU1～DU
m-1
以及多个反相器电路I1～I2)的控制逐渐调整(例如为增加或降低)信号SS的电平(即调整信号SS的斜率)。
[0016]切换电路系统120根据致能信号EN与多个生效信号SV1～SV3中的第一生效信号产生多个切换信号S1～S
m
。例如，信号SC为根据多个生效信号SV1～SV3中的第一生效信号产生的，其中第一生效信号可用以控制数字斜率式ADC装置100结束进行模拟数字转换。切换电路系统120可响应于致能信号EN与信号SC产生多个切换信号S1～S
m
。在一些实施例中，第一生效信号可为多个生效信号SV1～SV3中在模拟数字转换阶段中最晚转态(即电平出现变化)的一信号。在一些实施例中，第一生效信号为致能信号EN由第一逻辑值(例如为逻辑值0)切换至第二逻辑值(例如为逻辑值1)后最晚转态的一信号。关于此处的说明将于后参照图4进行说明。
[0017]多个比较器电路130-1、130-2以及130-3中每一者用以比较信号SS与预定电压VREF1(例如可为，但不限于，交流的电压)以产生多个生效信号SV1～SV3中之一对应者。以比较器电路130-1为例，比较器电路130-1的一输入端耦接至电容阵列电路110以接收信号SS，且比较器电路130-1的另一输入端接收预定电压VREF1。如此，比较器电路130-1可比较信号SS与预定电压VREF1以检测此两个信号电压大小。当比较器电路130-1的两个输入端的极性(或比较器电路130-1的输出端的极性)改变时，代表信号SS出现零交越(zero crossing)点，比较器电路130-1可据此输出生效信号SV1。依此类推，应可理解比较器电路130-2比较信号SS与预定电压VREF1以输出生效信号SV2，且比较器电路130-3比较信号SS与预定电压VREF1以输出生效信号SV3。在一些实施例中，多个比较器电路130-1、130-2以及130-3是在未校正直流偏移(offset)电压下分别产生多个生效信号SV1～SV3。
[0018]多个编码器电路系统140-1、140-2以及140-3中每一者用以根据多个生效信号SV1～SV3中之一对应者产生多组数字码D11～D1
m
、D21～D2
m
与D31～D3
m
中之一对应者。以编码器
电路系统140-1为例，编码器电路系统140-1接收生效信号SV1，并根据生效信号SV1产生数字码D11～D1
m
。依此类推，编码器电路系统140-2根据生效信号SV2产生数字码D21～D2
m
。编码器电路系统140-3根据生效信号SV3产生数字码D31～D3
m
。
[0019]控制逻辑电路150耦接至多个编码器电路系统140-1、140-2以及140-3，以接收多组数字码D11～本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字斜率式模拟数字转换器装置，包含：一电容阵列电路，用以根据一输入信号与多个切换信号产生一第一信号；一切换电路系统，用以根据一致能信号与多个生效信号中的一第一生效信号产生所述多个切换信号；多个比较器电路，其中，所述多个比较器电路中每一者用以比较该第一信号与一预定电压以产生所述多个生效信号中的一对应者；多个编码器电路系统，其中，所述多个编码器电路系统中每一者用以根据所述多个生效信号中的一对应者接收所述多个切换信号，以产生多组第一数字码中的一对应者；以及一控制逻辑电路，用以根据所述多组第一数字码执行一统计运算，以产生一第二数字码。2.根据权利要求1的所述数字斜率式模拟数字转换器装置，其中，所述多个比较器电路在未校正一直流偏移电压下产生所述多个生效信号中的该对应者。3.根据权利要求1的所述数字斜率式模拟数字转换器装置，其中，该第一生效信号为所述多个生效信号中在该致能信号由一第一逻辑值切换至一第二逻辑值后最晚转态的一信号。4.根据权利要求1的所述数字斜率式模拟数字转换器装置，其中，该切换电路系统用以根据该致能信号与该第一生效信号产生所述多个切换信号的一第一切换信号，并依序延迟该第一切换信号以产生所述多个切换信号中的剩余切换信号。5.根据权利要求4的所述数字斜率式模拟数字转换器装置，其中，该切换电路系统包含：一第一逻辑门电路，用以在该致能信号具有一第一逻辑值与该第一生效信号具有一第二逻辑值时产生具有该第一逻辑值的该第一切换信号，其中该第一逻辑值不同于该第二逻辑值；以及多个延迟单元，其中所述多个延迟单元串联耦接以延迟该第一切换信号，以依序产生所述剩余切...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄诗雄，
申请(专利权)人：瑞昱半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：