A/D转换器制造技术

本公开的问题是提供一种A/D转换器，其中降低了转换误差并且能够对多个模拟输入电压进行时分A/D转换。比较器(7)将比较参考电压(V5)和由模拟输入电压(V1、V2)构成的转换目标电压(V3)与由D/A转换单元(5)产生的比较电压之间的差分电压(V4)进行比较。切换电路(62)将与被选择为转换目标电压(V3)的模拟输入电压(V1、V2)相对应的电容元件(C11、C12)连接到积分器(61)的输出端子。积分器(61)对在A/D转换单元(3)已经对最低有效比特执行了转换操作的状态下的差分电压(V4)进行积分。比较参考生成单元(6)使用与被选择为转换目标电压(V3)的模拟输入电压(V1、V2)相对应的电容元件(C11、C12)的充电电压作为比较参考电压(V5)。C12)的充电电压作为比较参考电压(V5)。C12)的充电电压作为比较参考电压(V5)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】A/D转换器


[0001]本公开总体上涉及模数(A/D)转换器，并且更具体地涉及逐次逼近寄存器(SAR)A/D转换器。

技术介绍

[0002]专利文献1公开了一种噪声整形SAR A/D转换器。噪声整形SAR A/D转换器具有其中提供积分电路作为普通SAR A/D转换器的附加构成元件的配置。在噪声整形SAR A/D转换器中，在执行了直到最低有效比特的逐次逼近运算后，对数模(D/A)转换器的剩余电压进行积分，并且将得到的积分值在下一次执行采样时反馈，因此实现了将低频段的噪声转移到高频段的噪声整形特性。然后，专利文献1通过低通滤波器使转移到高频段的噪声衰减，从而能够提高A/D转换器的分辨率。
[0003]噪声整形SAR A/D转换器在下一次执行采样时反馈剩余电压的积分值。因此，专利文献1的噪声整形SAR A/D转换器不能用于按时间顺序对多个模拟输入电压进行A/D转换。
[0004]引用列表
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：JP 2017
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147712A

技术实现思路

[0007]因此，本公开的目的是提供一种A/D转换器，其能够按时间顺序对多个模拟输入电压进行A/D转换，同时降低转换误差。
[0008]根据本公开的方面的A/D转换器包括输入切换电路和逐次逼近寄存器A/D转换部。输入切换电路接收多个模拟输入电压，并输出从多个模拟输入电压中选择的一个模拟输入电压作为待转换电压。A/D转换部执行将从输入切换电路提供的待转换电压转换为多比特数字信号的A/D转换。输入切换电路在将待转换电压进行转换的转换操作已经由A/D转换部执行时，从多个模拟输入电压中选择另一模拟输入电压作为待转换电压。A/D转换部在目标比特的基础上从最高有效比特到最低有效比特执行转换操作。A/D转换部包括控制单元、D/A转换单元、比较参考电压生成单元和比较器。D/A转换单元根据从控制单元提供的控制信号来生成与目标比特相对应的模拟比较电压。比较参考电压生成单元生成与被选择为待转换电压的模拟输入电压相对应的比较参考电压。比较器通过将待转换电压与比较电压之间的差分电压和比较参考电压进行比较来确定目标比特的值。控制单元基于由比较器关于目标比特进行的比较的结果，确定关于目标比特的下一比特的控制信号。比较参考电压生成单元包括积分器、多个电容器以及切换电路。积分器对在A/D转换部已经对最低有效比特执行了转换操作的状态下的差分电压进行积分。多个电容器分别与多个模拟输入电压相关联地设置。切换电路选择性地将多个电容器中与被选择为待转换电压的模拟输入电压相关联的电容器连接到积分器的输出端子。多个电容器中经由切换电路与积分器的输出端子连接的电容器被积分器的输出电压充电。比较参考电压生成单元使用多个电容器中与被选择为
待转换电压的模拟输入电压相关联的电容器的充电电压作为比较参考电压。
附图说明
[0009]图1是根据本公开的示例性实施例的A/D转换器的示意性电路图；
[0010]图2是示出了包括在A/D转换器中的示例性积分器的示意性电路图；以及
[0011]图3是示出了A/D转换器如何工作的时序图。
具体实施方式
[0012](实施例)
[0013](1)概览
[0014]如图1所示，根据示例性实施例的A/D转换器1包括输入切换电路2和逐次逼近寄存器(SAR)A/D转换部3。注意，根据本实施例的A/D转换部3是噪声整形SAR A/D转换部，其具有其中提供积分电路作为SAR A/D转换部的附加构成元件的配置。
[0015]输入切换电路2接收多个模拟输入电压(例如，图1中的两个模拟输入电压V1、V2)，并输出从多个模拟输入电压中选择的一个模拟输入电压作为待转换电压V3。A/D转换部3执行将从输入切换电路2提供的待转换电压V3转换为多比特数字信号(D1或D2)的A/D转换。输入切换电路2在将待转换电压V3进行转换的转换操作已经由A/D转换部3执行时，从多个模拟输入电压中选择另一模拟输入电压作为待转换电压V3。
[0016]A/D转换部3在目标比特的基础上从最高有效比特到最低有效比特执行转换操作。A/D转换部3包括控制单元4、D/A转换单元5、比较参考电压生成单元6和比较器7。
[0017]D/A转换单元5根据从控制单元4提供的控制信号S1生成关于目标比特的模拟比较电压。换句话说，D/A转换单元5根据从控制单元4提供的控制信号S1生成与目标比特相对应的模拟比较电压。与目标比特相对应的模拟比较电压是与数字信号相对应的模拟电压。从其最高有效比特到比目标比特高一有效比特的比特的数字信号的值由比较器7确定。数字信号的目标比特的值为“1”。数字信号的目标比特的下一比特到其最低有效比特的值为“0”。
[0018]比较参考电压生成单元6生成与已经被选择为待转换电压V3的模拟输入电压相对应的比较参考电压V5。
[0019]比较器7通过将待转换电压V3与比较电压之间的差分电压V4和比较参考电压V5进行比较来确定目标比特的值。
[0020]控制单元4基于由比较器7关于目标比特进行的比较结果，确定关于目标比特的下一比特的控制信号S1。换句话说，控制单元4基于由比较器7关于目标比特进行的比较结果，确定要由D/A转换单元5关于目标比特的下一比特生成的比较电压，并且还确定控制信号S1以生成如此确定的比较电压。
[0021]比较参考电压生成单元6包括积分器61、多个(例如，在图1所示的示例中为两个)电容器C11、C12和切换电路62。
[0022]积分器61对在A/D转换部3已经对最低有效比特执行了转换操作的状态下的差分电压V4进行积分。多个电容器C11、C12分别与多个模拟输入电压V1、V2相关联地设置。切换电路62选择性地将多个电容器C11、C12中与被选择为待转换电压V3的模拟输入电压V1或V2
相关联的电容器C11或C12连接到积分器61的输出端子。多个电容器C11、C12中经由切换电路62与积分器61的输出端子连接的电容器C11或C12被积分器61的输出电压充电。比较参考电压生成单元6使用多个电容器C11、C12中的与被选择为待转换电压V3的模拟输入电压V1或V2相关联的电容器C11或C12的充电电压作为比较参考电压V5。
[0023]在根据本实施例的A/D转换器1中，输入切换电路2在由A/D转换部3已经执行了将待转换电压V3进行转换的转换操作时，从多个模拟输入电压V1、V2中选择另一模拟输入电压作为待转换电压V3。因此，A/D转换器1可以按时间顺序对多个模拟输入电压V1、V2进行A/D转换。此外，根据本实施例的A/D转换器1包括分别与多个模拟输入电压V1、V2相关联的多个电容器C11、C12。此外，多个电容器C11、C12中的每一个电容器在相关联的模拟输入电压V1、V2用作待转换电压V3的情况下被由积分器61执行的积分的结果充电。电容器C11、C12的充电电压V51、V52用作在相关联的模拟输入电压V1、V2下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种A/D转换器，包括：输入切换电路，被配置为接收多个模拟输入电压，并输出从所述多个模拟输入电压中选择的一个模拟输入电压作为待转换电压；以及A/D转换部，被配置为执行将从所述输入切换电路提供的所述待转换电压转换为多比特数字信号的A/D转换，所述A/D转换部是逐次逼近寄存器A/D转换部，所述输入切换电路被配置为在将所述待转换电压进行转换的转换操作已经由所述A/D转换部执行时，从所述多个模拟输入电压中选择另一模拟输入电压作为所述待转换电压，所述A/D转换部被配置为在目标比特的基础上从最高有效比特到最低有效比特执行所述转换操作，所述A/D转换部包括：控制单元；D/A转换单元，被配置为根据从所述控制单元提供的控制信号来生成与所述目标比特相对应的模拟比较电压；比较参考电压生成单元，被配置为生成与被选择为所述待转换电压的模拟输入电压相对应的比较参考电压；以及比较器，被配置为通过将所述待转换电压与所述比较电压之间的差分电压和所述比较参考电压进行比较来确定所述目标比特的值，所述控制单元被配置为基于由所述比较器关于所述目标比特进行的比较的结果，来确定关于所述目标比特的下一比特的控制信号，所述比较参考电压生成单元包括：积分器，被配置为对在所述A/D转换部已经对所述最低有效比特执行了所述转换操作的状态下的所述差分电压进行积分；多个电容器，分别与所述多个模拟输入电压相关联地设置；以及切换电路，被配置为选择性地将所述多个电容器中与被选择为所述待转换电压的模拟输入电压相关联的电容器连接到所述积分器的输出端子，所述多个电容器中经由所述切换电路与所述积分器的输出端子连接的电容器被所述积分器的输出电压充电，所述比较参考电压生成单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：小畑幸嗣，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：