基于电荷堆叠的逐次逼近型模数转换方法及电路技术

本发明专利技术提供了一种基于电荷堆叠的逐次逼近型模数转换方法，包括：获取存算一体电路的模拟电流；共源共栅电流镜将模拟电流复制到每个数模转换器的电容阵列上，获得N个数模转换器的采样电流；SW1开关始终处于闭合状态，控制N个最高位电容进行堆叠；SW2开关闭合，采样电流在电容阵列上采样，得到N个采样电压，N个数模转换器的采样电压进行模拟信号堆叠，其中，第一个数模转换器的采样电压为N个采样电压的加权和；SW2开关断开，将第一个数模转换器中的电容阵列依次进行量化，其中，最高位电容不参与量化，并将每次量化结果输入至比较器进行比较，得到数字信号。得到数字信号。得到数字信号。

【技术实现步骤摘要】
基于电荷堆叠的逐次逼近型模数转换方法及电路


[0001]本专利技术涉及模数转换器，尤其涉及一种基于电荷堆叠的逐次逼近型模数转换方法及电路。

技术介绍

[0002]近些年来逐次逼近型(Successive Approximation Register，SAR)模数转换器由于它功耗低、面积小、结构简单等优点，受到了越来越多的关注。由于数字信号具有简单易处理、抗干扰、准确性高等优点，通常将自然界中的模拟信号转换为数字信号，再对数字信号进行处理。模数转换器(Analog
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Digital Converter，ADC)作为模拟信号和数字信号之间转换的桥梁至关重要。
[0003]目前国内外已经研究出许多年不同结构的ADC，常见的ADC结构有流水线型、折叠插值型、快闪型和逐次逼近型。在存算一体电路中，也需要使用ADC将存储阵列中计算的模拟信号转换为数字信号进行传输和通信。目前应用于传统存算一体电路中的模数转换器需要打开所有模数转换器，功耗大，且模数转换后还需要移位累加电路，带来了额外的功耗、面积开销和延迟。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电荷堆叠的逐次逼近型模数转换方法，其特征在于，包括：获取存算一体电路的模拟电流；共源共栅电流镜将所述模拟电流复制到每个数模转换器的电容阵列上，获得N个所述数模转换器的采样电流；SW1开关始终处于闭合状态，控制N个最高位电容进行堆叠；SW2开关闭合，所述采样电流在电容阵列上采样，得到N个采样电压，N个数模转换器的采样电压进行模拟信号堆叠，其中，第一个数模转换器的采样电压为N个采样电压的加权和；SW2开关断开，将所述第一个数模转换器中的电容阵列依次进行量化，其中，最高位电容不参与量化，并将每次量化结果输入至比较器进行比较，得到数字信号。2.根据权利要求1所述的基于电荷堆叠的逐次逼近型模数转换方法，其特征在于，包括三个阶段，分别为：电流稳定阶段，获得模拟电流，基于所述模拟电流得到多个数模转换器的采样电流，SAM信号断开，SW1开关处于闭合状态；采样阶段，闭合所述SW2开关，SAM信号闭合，N个采样电流转换得到N个采样电压，N个数模转换器的采样电压进行模拟信号堆叠，其中，第一个数模转换器的采样电压为N个最高位电容采样电压的加权和；量化阶段，断开所述SW2开关，将所述第一个数模转换器中的电容阵列依次进行量化，其中，最高位电容不参与量化，每次量化均由SAR逻辑模块控制所述电容阵列的闭合/断开，并将每次量化结果输入至比较器进行比较，所述SAR逻辑模块输出数字信号。3.根据权利要求2所述的基于电荷堆叠的逐次逼近型模数转换方法，其特征在于，在所述量化阶段，模数转换器的位数为8位、10位或16位，量化次数＝模数转换器的位数
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1。4.根据权利要求3所述的基于电荷堆叠的逐次逼近型模数转换方法，其特征在于，在所述量化阶段，除所述第一个模数转换器以外的N
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1个模数转换器均不做工。5.一种基于电荷堆叠的逐次逼近型模数转换电路，包括：N个串联的模数转换器，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琳方，窦春萌，安俊杰，叶望，李伟增，高行行，李智，李泠，刘明，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：