本实用新型专利技术公开了一种用于逐次逼近型模数转换器的数模转换电路，应用于集成电路技术领域，缩放电容阵列包括低位补充电容、高位补充电路和桥接电容，低位电容阵列通过桥接电容与高位电容阵列相连接后，与比较器的一端连接；比较器的另一端与储能电容阵列连接；低位电容、低位补充电容、高位电容与高位补充电容均与开关阵列连接；低位补充电容与低位电容相并联，以调整低位电容阵列与低位补充电容共同的电容值，使桥接电容由整数个单位电容并联形成。通过设计缩放电容阵列，使桥接电容的电容值为单位电容值的整数倍，使桥接电容匹配更好、寄生电容更小，具有结构简单、布局合理、信号路径清晰、匹配程度高的优点，实现了性能较好的模数转换器。好的模数转换器。好的模数转换器。
【技术实现步骤摘要】
一种用于逐次逼近型模数转换器的数模转换电路
[0001]本技术涉及集成电路
，特别是涉及一种用于逐次逼近型模数转换器的数模转换电路。
技术介绍
[0002]随着科学技术的发展，超大规模集成电路的成本不断降低，使得很多模拟的功能模块逐渐都转换为数字的方式实现，因此，模数转换器的应用已经广泛的推广到许多电子系统中——即数字信号处理系统，然而现实世界中的信号一直是连续的模拟信号，因此需要模数转换器将模拟信号转换为数字信号。逐次逼近模数转换器(SAR ADC)是低采样率(5MSPS)的中高精度应用结构，由于它本身结构简单，尺寸小，功耗低，具有广泛的应用。
[0003]其中，电容型DAC(数字模拟转换器)的是目前最常用的一种结构，它是基于电容阵列电荷再分配实现数模转换。由于CMOS工艺中电容之间的匹配高于电阻匹配，所以这种结构可以实现较高的精度。另外，由于这种结构是基于开关电容方式，因此不存在静态功耗，所以已经成为目前SAR ADC的主流结构。
[0004]由于在高精度的应用中，最低位电容和最高位电容之间存在很大的比值，例如对于12位精度，最大电容和最小电容的比值是2048:1。这将占用很大的芯片面积。为了解决这个问题，采用了分段电容阵列结构。但是传统的电容型模数转换器电路精度不高，无法达到很高的性能。所以如何提供一种高精度的用于逐次逼近模数转换器的数模转换电路是本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
[0005]本技术的目的是提供一种用于逐次逼近型模数转换器的数模转换电路，具有较高的精度。
[0006]为解决上述技术问题，本技术提供一种用于逐次逼近模数转换器的数模转换电路，包括高位电容阵列、缩放电容阵列、低位电容阵列、储能电容阵列、开关阵列；
[0007]所述低位电容阵列包括低位电容，所述高位电容阵列包括高位电容；所述缩放电容阵列包括低位补充电容、高位补充电容和桥接电容，所述低位电容阵列通过所述桥接电容与所述高位电容阵列相连接后，与比较器的一端连接，所述储能电容阵列与所述比较器的另一端连接；所述低位电容、所述低位补充电容、所述高位电容与所述高位补充电容均与所述开关阵列连接；所述高位补充电容与所述高位电容相并联；所述低位补充电容与所述低位电容相并联，以调整所述低位电容阵列与所述低位补充电容共同的电容值，使所述桥接电容由整数个单位电容并联形成。
[0008]可选的，所述低位电容阵列包括5bit低位电容，所述高位电容阵列包括7bit高位电容。
[0009]可选的，所述桥接电容的电容值为2倍单位电容值；所述低位补充电容的电容值为31倍单位电容值。
[0010]可选的，所述高位补充电容的电容值为16倍单位电容值。
[0011]可选的，所述单位电容为mom电容。
[0012]可选的，所述单位电容的周围设置有隔离保护环，所述隔离保护环与对应所述单位电容具有相同层次金属。
[0013]可选的，所述高位电容阵列对应的单位电容、所述缩放电容阵列对应的单位电容、所述低位电容阵列对应的单位电容、所述储能电容阵列对应的单位电容分布形成电容阵列版图，形成所述储能电容阵列中储能电容的单位电容分布于所述电容阵列版图的外圈。
[0014]可选的，所述储能电容的电容值为62倍单位电容值。
[0015]本技术所提供的一种用于逐次逼近模数转换器的数模转换电路，包括高位电容阵列、缩放电容阵列、低位电容阵列、储能电容阵列、开关阵列；低位电容阵列包括低位电容，高位电容阵列包括高位电容；缩放电容阵列包括低位补充电容、高位补充电路和桥接电容，低位电容阵列通过桥接电容与高位电容阵列相连接后，与比较器的一端连接；比较器的另一端与储能电容阵列连接；低位电容、低位补充电容、高位电容与高位补充电容均与开关阵列连接；低位补充电容与低位电容相并联，以调整低位电容阵列与低位补充电容共同的电容值，使桥接电容由整数个单位电容并联形成。
[0016]通过设置与低位补充电容，调整低位电容阵列与其并联的低位补充电容整体的电容值，与高位电容阵列电容值的比例，可以使桥接电容由整数个单位电容并联形成，使桥接电容的电容值为单位电容值的整数倍，并利于巧妙的版图设计，省去了原本电容阵列外围的虚拟电容。本设计使桥接电容匹配更好、寄生电容更小，克服了传统方案桥接电容由于不是单位电容的整数倍，在版图设计中很难匹配，精度不高，非线性的问题，本设计具有结构简单、布局合理、信号路径清晰、匹配程度高的优点，实现了性能较好的模数转换器。
[0017]本技术还提供了一种模数转换电路，同样具有上述有益效果，在此不再进行赘述。
附图说明
[0018]为了更清楚的说明本技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为现有技术中用于逐次逼近模数转换器的数模转换电路的结构示意图；
[0020]图2为本技术实施例所提供的一种用于逐次逼近模数转换器的数模转换电路的结构示意图；
[0021]图3为本技术实施例所提供的一种电容阵列版图的结构示意图。
[0022]图中：100.高位电容阵列、200.缩放电容阵列、300.低位电容阵列、400.储能电容阵列、500.开关阵列。
具体实施方式
[0023]本技术的核心是提供一种用于逐次逼近模数转换器的数模转换电路。请参考图1，图1为现有技术中用于逐次逼近模数转换器的数模转换电路的结构示意图。在现有技
术中，如图1所示，该结构中由高七位电容阵列和低五位电容阵列通过一个桥接电容Cs级联，假设单位电容为C，那么则有：C＝1/(1/Cs+1/32C)，从而得到：1/Cs＝1/C
‑
1/32C＝31/32C，所以Cs＝32C/31，这样就可以保证从高往低位每一位之间的二倍关系。
[0024]上述传统的电容型模数转换器电路可以实现数模转换功能，但其中一个主要的问题是桥接电容Cs不是不是单位电容的整数倍，这样在版图设计中很难匹配，而且精度不高，会影响模数转换器的权重关系，从而带来非线性，传统的电容型模数转换器电路无法克服这个问题，达到很高的性能。
[0025]而本技术所提供的一种用于逐次逼近模数转换器的数模转换电路的数模转换电路，包括高位电容阵列、缩放电容阵列、低位电容阵列、储能电容阵列、开关阵列；低位电容阵列包括低位电容，高位电容阵列包括高位电容；缩放电容阵列包括低位补充电容、高位补充电容和桥接电容，低位电容阵列通过桥接电容与高位电容阵列相连接后，与比较器的一端连接；比较器的另一端与储能电容阵列连接；低位电容、低位补充电容、高位电容与高位补充电容均与开关阵列连接；低位补充电容与低位电容相并联，以调整低位电容阵列与低位补充电容共同的电容值，使桥接电容由整数本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于逐次逼近型模数转换器的数模转换电路，其特征在于，包括高位电容阵列、缩放电容阵列、低位电容阵列、储能电容阵列、开关阵列；所述低位电容阵列包括低位电容，所述高位电容阵列包括高位电容；所述缩放电容阵列包括低位补充电容、高位补充电容和桥接电容，所述低位电容阵列通过所述桥接电容与所述高位电容阵列相连接后，与比较器的一端连接，所述储能电容阵列与所述比较器的另一端连接；所述低位电容、所述低位补充电容、所述高位电容与所述高位补充电容均与所述开关阵列连接；所述高位补充电容与所述高位电容相并联；所述低位补充电容与所述低位电容相并联，以调整所述低位电容阵列与所述低位补充电容共同的电容值，使所述桥接电容由整数个单位电容并联形成。2.根据权利要求1所述的用于逐次逼近型模数转换器的数模转换电路，其特征在于，所述低位电容阵列包括5bit低位电容，所述高位电容阵列包括7bit高位电容。3.根据权利要求2所述的用于逐次逼近型模数转换器的数模转换电路，其特征在于，所述桥接电容的电容...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐华，沈磊，
申请(专利权)人：国民技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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