一种具有放大功能的逐次逼近寄存器型模数转换器制造技术

本发明专利技术涉及一种具有放大功能的逐次逼近寄存器型模数转换器，包括：电容型数模转换器，其中，电容型数模转换器采取裂电容开关方式，电容型数模转换器的电容阵列使用下极板采样，电容阵列包括：采样电容和权重电容，采样电容的上极板通过第一开关装置连接第一参考电压，采样电容的下极板通过第一开关装置连接输入电压，采样电容的下极板通过第一开关装置连接，每一位权重电容均分裂为两个相同容值的电容，权重电容的上极板通过第一开关装置连接第一参考电压，通过第二开关装置一半数量的权重电容的下极板连接第二参考电压、另一半数量的权重电容的下极板接地。通过本申请，解决了相关技术中ADC中的CDAC中采样开关占用面积较大的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种具有放大功能的逐次逼近寄存器型模数转换器


[0001]本专利技术涉及模数转换器
，尤其涉及一种具有放大功能的逐次逼近寄存器型模数转换器。

技术介绍

[0002]伴随着工艺的不断发展，SAR ADC因易于集成、对数字兼容性强等特点，广泛应用于无线通信等领域。在40nm及以下节点的CMOS工艺下，内核器件的供电电压已降至0.9V，甚至更低，传统的MOS开关无法正常工作。CDAC作为SAR ADC的核心模块，需要使用多个采样开关，并且对功耗与面积有较高的要求。CDAC的功耗主要来源是CDAC中电容的充放电。随着工艺的进步，数字电路的功耗逐渐减小，CDAC的功耗占整个ADC系统的比重越来越大。因此，低功耗的CDAC在低电源电压供电的先进CMOS工艺下面临极大的设计挑战。
[0003]图1至图3给出目前ADC中常使用的CDAC开关切换方式。
[0004]第一种结构(如图1所示)为传统的DAC开关切换方式示意图。对于一个N位的SAR ADC，需要2
N
个单位电容。其工作原理如下：在采样阶段，上极板接V
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有放大功能的逐次逼近寄存器型模数转换器，其特征在于，包括：电容型数模转换器，其中，所述电容型数模转换器采取裂电容开关方式，所述电容型数模转换器的电容阵列使用下极板采样，所述电容阵列包括：采样电容和权重电容，所述采样电容的上极板通过第一开关装置连接第一参考电压，所述采样电容的下极板通过所述第一开关装置连接输入电压，所述采样电容的下极板通过所述第一开关装置连接，每一位所述权重电容均分裂为两个相同容值的电容，所述权重电容的上极板通过所述第一开关装置连接所述第一参考电压，通过第二开关装置一半数量的所述权重电容的下极板连接第二参考电压、另一半数量的所述权重电容的下极板接地。2.根据权利要求1所述的具有放大功能的逐次逼近寄存器型模数转换器，其特征在于，还包括：比较器，正输入端与一半数量的所述采样电容和一半数量的所述权重电容的上极板连接、并通过所述第一开关装置连接所述第一参考电压，负输入端与另一半数量的所述采样电容和另一半数量的所述权重电容的上极板连接、并通过所述第一开关装置连接所述第一参考电压；逐次逼近寄存器逻辑模块，与所述比较器的输出端连接；同步输出寄存器，与所述逐次逼近寄存器逻辑模块连接。3.根据权利要求2所述的具有放大功能的逐次逼近寄存器型模数转换器，其特征在于，所述采样电容包括第一采样电容C
SP
和第二采样电容S
CN
，C
SP
的下极板通过第一开关连接输入电压V
IP
，C
SP
的上极板通过第二开关连接所述第一参考电压，C
SN
的下极板通过第三开关连接输入电压V
IN
，C
SN
的上极板通过第四开关连接所述第一参考电压，C
SP
的下极板与C
SN
的下极板通过第五开关相连接，其中，所述第一开关装置为单刀单掷开关，包括：所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关。4.根据权利要求3所述的具有放大功能的逐次逼近寄存器型模数转换器，其特征在于，所述第二开关装置为单刀双掷开关，每一个所述权重电容的下极板连接所述单刀双掷开关的输入端，所述单刀双掷开关的两个输出端分别连接所述第二参考电压和接地，一半数量的所述权重电容的上极板通过所述第二开关连接所述第一参考电压，另一半数量的所述权重电容的上极板通过所述第四开关连接所述第一参考电压。5.根据权利要求4所述的具有放大功能的逐次逼近寄存器型模数转换器，其特征在于：在采样阶段，所述第一开关导通，C
SP
的下极板连接V
IP
；所述第三开关导通，C
SN
的下极板连接V
IN
；所述第二开关和第四开关导通，C
SP
的上极板连接所述第一参考电压，C
SN
的上极板连接所述第一参考电压，所述权重电容的上极板连接所述第一参考电压；一半数量的所述权...

【专利技术属性】
技术研发人员：车大志，白春风，李芹，
申请(专利权)人：苏州兆凯电子有限公司，
类型：发明
国别省市：