逐次逼近型模数转换器及模数转换方法技术

技术编号:36859624 阅读:26 留言:0更新日期:2023-03-15 18:19
本申请提供一种逐次逼近型模数转换器及模数转换方法。该转换器包括:比较器、接在比较器正相输入端的正相电容网络、接在比较器反相输入端的反相电容网络、接在比较器输出端的SAR逻辑电路,其中,正相电容网络和反相电容网络共包括比输出二进制编码位数少一个的电容对,通过对正相高位电容阵列和反相高位电容阵列、正相低位电容阵列和反相低位电容阵列结构改进、对正相低位电容阵列和反相低位电容阵列最低位引入共模电平、对电容阵列开关时序优化,省去了传统逐次逼近型模数转换器高位电容阵列的最高位电容对和低位电容阵列的最高位电容对,达到N个电容对实现分辨率为N+1位的效果,整个开关电容网络总电容也降低50%左右。整个开关电容网络总电容也降低50%左右。整个开关电容网络总电容也降低50%左右。

【技术实现步骤摘要】
逐次逼近型模数转换器及模数转换方法


[0001]本申请涉及电子电路
,特别是涉及一种逐次逼近型模数转换器及模数转换方法。

技术介绍

[0002]逐次逼近型模数转换器是一种中高精度、中等速率、超低功耗的模数转换器。对于无线传感网、便携式设备等应用来说,模数转换器被要求能够工作在低电源电压下。
[0003]然而,随着电源电压的降低,电路的增益受到了限制,而逐次逼近型模数转换器的结构只包括比较器、数模转换器和逐次逼近寄存器,不需要提供增益的电路。数字电路的功耗会随着工艺尺寸缩减比例不断减小,而模拟电路的功耗很难随着工艺的进步而同步减小。
[0004]电容型逐次逼近型模数转换器在高分辨率情况下,需要使用大电容,不仅充放电功耗大,而且制作大电容浪费芯片面积。

技术实现思路

[0005]基于此,有必要针对上述
技术介绍
的不足,提供一种逐次逼近型模数转换器及模数转换方法。
[0006]第一方面,本申请提供一种逐次逼近型模数转换器,包括:比较器、接在所述比较器正相输入端的正相电容网络、接在所述比较器反相输入端的反相电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种逐次逼近型模数转换器,其特征在于,包括:比较器、接在所述比较器正相输入端的正相电容网络、接在所述比较器反相输入端的反相电容网络、接在所述比较器输出端的SAR逻辑电路;所述正相电容网络包括正相高位电容阵列、正相低位电容阵列和桥接电容C
bri
,所述正相高位电容阵列包括m个电容,所述正相低位电容阵列包括个电容;所述正相高位电容阵列中各电容的公共连接端连接所述比较器正相输入端和所述桥接电容C
bri
的一端、以及通过正相开关S
p
接正极性输入信号;所述正相低位电容阵列中各电容的公共连接端连接所述桥接电容C
bri
的另一端;所述反相电容网络包括反相高位电容阵列、反相低位电容阵列和桥接电容CC
bri
;所述反相高位电容阵列包括m个电容,所述反相低位电容阵列包括个电容;所述反相高位电容阵列中各电容的公共连接端连接比较器反相输入端和所述桥接电容CC
bri
的一端、以及通过反相开关S
n
接负极性输入信号;所述反相低位电容阵列中各电容的公共连接端连接所述桥接电容CC
bri
的另一端;所述SAR逻辑电路用于采用外部输入CLK信号作为时钟信号、以及用于根据所述比较器的输出结果输出电容阵列控制信号和输出转换结果;所述电容阵列控制信号用于控制电容C0和电容CC0分别通过开关S0和开关SS0接高电平或低电平或共模电平,以及用于控制电容C
i
(1≤i≤l+m)和电容CC
i
(1≤i≤l+m)分别通过对应的开关S
i
(1≤i≤l+m)和SS
i
(1≤i≤l+m)接高电平或低电平;所述比较器的正相输入端电压和反相输入端电压在维持所述正相电容网络和所述反相电容网络电荷量保持不变的前提下更新。2.根据权利要求1所述的逐次逼近型模数转换器,其特征在于,所述正相高位电容阵列中电容C
l+a
的容值为2
a
‑1C,正相低位电容阵列中电容C0的容值为C,电容C
b
的容值为2
b
‑1C,所述桥接电容C
bri
的容值为;所述反相高位电容阵列中电容CC
l+a
的容值为2
a
‑1C,反相低位电容阵列中电容CC0的容值为C,电容CC
b
的容值为2
b
‑1C,所述桥接电容CC
bri
的容值为;其中,a为的自然数,其中b为的自然数。3.根据权利要求1所述的逐次逼近型模数转换器,其特征在于,所述共模电平与所述高电平、所述低电平的数值关系为:;其中,为所述共模电平,为所述高电平,为所述低电平。4.一种模数转换方法,用于控制如权利要求1至3中任一项所述的逐次逼近型模数转换器,其特征在于,所述方法包括:采样阶段:闭合正相开关S
p
,正相电容网络中最高位的电容C
l+m
通过开关S
l+m
接低电平,其余电容分别通过相对应开关接高电平;闭合反相开关S
n
,反相电容网...

【专利技术属性】
技术研发人员:王海冬李超倪海峰丁克忠
申请(专利权)人:南京创芯慧联技术有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1