【技术实现步骤摘要】
本申请涉及集成电路设计领域，特别是涉及一种逐次逼近型模数转换器及终端设备。
技术介绍
1、模数转换器(analog to digital converter，adc)是通信系统中连结模拟信号与数字信号的桥梁，其主要由采样保持(sample-and-hold，t/h)电路、量化器和编码器组成，参阅图1a所示，图1a展示了模数转换器的基本工作过程：采样保持电路用于对输入的模拟量进行采样后将其转换成离散的模拟量，之后量化器再对其进行量化，生成数字码，最后通过数字电路整合后转换成二进制编码。adc按照采样频率与输入频率的关系可分为奈奎斯特采样模数转换器(nyquist rate adc)和过采样模数转换器(over-sampling adc)两大类。常见的奈奎斯特模数转换器有闪烁型、流水线型、逐次逼近型等。
2、较为常见逐次逼近型(successive approximation，sar)模数转换器的基本结构参阅图1b所示，其主要由时钟电路、采样保持电路、参考电压产生电路、比较器、逐次逼近逻辑电路以及电容型数转换器(capacitor digital to analog converter，cdac)组成。比较器将采样到的输入电压和参考电压进行比较，产生的比较结果(0或1)传递给逐次逼近逻辑电路，逐次逼近逻辑电路从cdac的最高位开始控制另一侧极板的翻转，进而产生新的模拟电压，再与参考电压进行比较得到数字码。如此从高位到低位，依次完成比较和输出数字码。
3、对于逐次逼近型模数转换器而言，如果要进行正确的比较，每一
技术实现思路
1、本申请提供一种逐次逼近型模数转换器及终端设备，通过设计模数转换器中的各进制位的电容大小以及电容配置情况，保证了进行模数转换时模数转换器中的比较器的输入共模不发生大的波动，且用于读取sar adc的数字误差校准电路也可以完全复用，从而不损失量化阶梯。
2、第一方面，本申请提供一种逐次逼近型模数转换器，逐次逼近型模数转换器包括：第一采样开关、第二采样开关、第一电容阵列、第二电容阵列、比较器及控制逻辑电路；第一电容阵列中包括：m组第一类型电容器组以及n组第二类型电容器组；第二电容阵列中包括：m组第一类型电容器组以及n组第二类型电容器组，m与n为正整数；其中，每个第一类型电容器组中包括两个电容，两个电容中的每个电容均被配置为选择性的连接到第一基准电位以及第二基准电位中的其中一个基准电位，第一类型电容器组中的两个电容的电容大小相同；每个第二类型电容器组中包括一个电容，其被配置为选择性的连接到第一基准电位以及第二基准电位中的其中一个基准电位，第一基准电位高于第二基准电位；第一采样开关用于接收采样信号的正端输入；第二采样开关用于接收采样信号的负端输入，第一采样开关的第二端与第一电容阵列的输入端连接，第二采样开关的第二端与第二电容阵列的输入端连接比较器的第一输入端连接于第一电容阵列的输出端，比较器的第二输入端连接于第二电容阵列的输出端，比较器，用于对第一输入端以及第二输入端的电平进行比较，输出比较结果，控制逻辑电路连接于比较器的输出端，控制逻辑电路基于比较器的比较结果输出数字信号，并切换第一电容阵列和/或第二电容阵列中的电容连接的基准电位。
3、逐次逼近型模数转换器中可以但不限于上述限定的结构，逐次逼近型模数转换器中还可以包括：采样保持电路。其中，采样保持电路用于连接在采样信号与第一采样开关以及第二采样开关之间。采样保持电路能够跟踪或者保持输入的模拟信号的电平值。在处于采样状态时，采样保持电路的输出信号跟随输入信号变化而变化；在处于保持状态时，采样保持电路的输出信号保持为接到保持命令的瞬间的模拟信号电平值。
4、本申请通过重新设计模数转换器中的各进制位的电容大小以及电容配置情况，将电容阵列通过第一类型电容器组及第二类型电容器组的划分方式，增加了多位冗余的前提下，在高位比较时令比较器两端分别连接的第一类型电容器组，来同时切换连接的基准电位，使比较器的输入共模不发生大的波动，并且，本申请提供模数转换器能适应多种精度模式、宽采样速率、低功耗的应用场合，同时也缩短了设计周期和节省设计成本。
5、为了使比较器的输入共模不发生大的波动，作为一种可能的实施方式，每个第一类型电容器组中的其中一个电容连接第一基准电位，另一个电容连接第二基准电位，控制逻辑电路用于将第一电容阵列的第一类型电容器组中连接第一基准电位的电容切换连接到第二基准电位，并将第二电容阵列的第一类型电容器组中连接第二基准电位的电容切换连接到第一基准电位；或者将第一电容阵列的第一类型电容器组中连接第二基准电位的电容切换连接到第一基准电位，并将第二电容阵列的第一类型电容器组中连接第一基准电位的电容切换连接到第二基准电位。在控制逻辑电路切换第一电容阵列和/或第二电容阵列中的电容连接的基准电位时，控制信号相反从而使得比较器两端整体的输入共模不发生大的波动。
6、作为一种可能的实施方式，控制逻辑电路，包括比较控制电路以及结果输出电路比较控制电路，用于控制比较器比较第一输入端的电平与第二输入端的电平q次，q为m与n之和；结果输出电路用于基于比较器的q次比较结果，输出q位二进制数，第一电容阵列中的m组第一类型电容器组和n组第二类型电容器组与q位二进制数中的每位一一对应，第二电容阵列中的m组第一类型电容器组和n组第二类型电容器组与q位二进制数中的每位一一对应。第一电容阵列中m组第一类型电容器组和n组第二类型电容器组分别与q位二进制数中的各位对应，第二电容阵列中同样包括的m组第一类型电容器组和n组第二类型电容器组，m组第一类型电容器组和n组第二类型电容器组分别本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种逐次逼近型模数转换器，其特征在于，所述逐次逼近型模数转换器包括：第一采样开关、第二采样开关、第一电容阵列、第二电容阵列、比较器及控制逻辑电路；
2.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，每个所述第一类型电容器组中的其中一个电容连接所述第一基准电位，另一个电容连接所述第二基准电位。
3.根据权利要求1或2所述的模数转换器，其特征在于，所述控制逻辑电路，用于：
4.根据权利要求1-3任一所述的模数转换器，其特征在于，所述控制逻辑电路，包括比较控制电路以及结果输出电路，所述比较控制电路，用于控制所述比较器比较所述第一输入端的电平与所述第二输入端的电平Q次，所述Q为M与N之和；
5.根据权利要求4所述的模数转换器，其特征在于，所述控制逻辑电路，还包括电容阵列切换电路，在所述比较器比较的第K次，所述电容阵列切换电路，用于：
6.根据权利要求4所述的模数转换器，其特征在于，所述比较控制电路，还用于在接收降低采样精度指令后，将所述比较器比较所述第一输入端电平与所述第二输入端电平的次数降为P次，所述P小于所述Q，并将所述第
7.根据权利要求4-6任一所述的模数转换器，其特征在于，所述第一电容阵列或所述第二电容阵列中，用于表示第K位的第一类型电容器组或第二类型电容器组的电容值小于或等于用于表示第1位到K-1位的第一类型电容器组或第二类型电容器组的电容值之和。
8.根据权利要求4-7任一所述的模数转换器，其特征在于，每个所述第一类型电容器组的电容值为4倍单位电容的电容值的倍数，所述单位电容为所述第二类型电容器中电容值最小的电容。
9.根据权利要求1-8任一所述的模数转换器，其特征在于，还包括：数字误差校准电路；所述数字误差校准电路，包括多个全加器，所述数字误差校准电路与所述控制逻辑电路的输出端连接，所述数字误差校准电路，用于：利用所述多个全加器对所述控制逻辑电路输出的数字信号进行加法处理，将所述数字信号转换为设定位数的二进制数。
10.根据权利要求1-9任一所述的模数转换器，其特征在于，所述第一电容阵列中的每个所述第一类型电容器组中具体包括：第一电容、第二电容、第一开关以及第二开关；
11.根据权利要求1-9任一所述的模数转换器，其特征在于，所述第二电容阵列中的每个所述第一类型电容器组中具体包括：第四电容、第五电容、第四开关以及第五开关；
12.一种终端设备，其特征在于，包括壳体、处理器、存储器，以及如权利要求1-11任一所述的逐次逼近型模数转换器，所述处理器与所述存储器设置于所述壳体内，所述存储器与所述处理器连接，所述逐次逼近型模数转换器与所述处理器连接，所述逐次逼近型模数转换器用于将模拟信号转换为数字信号。
...【技术特征摘要】
1.一种逐次逼近型模数转换器，其特征在于，所述逐次逼近型模数转换器包括：第一采样开关、第二采样开关、第一电容阵列、第二电容阵列、比较器及控制逻辑电路；
2.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，每个所述第一类型电容器组中的其中一个电容连接所述第一基准电位，另一个电容连接所述第二基准电位。
3.根据权利要求1或2所述的模数转换器，其特征在于，所述控制逻辑电路，用于：
4.根据权利要求1-3任一所述的模数转换器，其特征在于，所述控制逻辑电路，包括比较控制电路以及结果输出电路，所述比较控制电路，用于控制所述比较器比较所述第一输入端的电平与所述第二输入端的电平q次，所述q为m与n之和；
5.根据权利要求4所述的模数转换器，其特征在于，所述控制逻辑电路，还包括电容阵列切换电路，在所述比较器比较的第k次，所述电容阵列切换电路，用于：
6.根据权利要求4所述的模数转换器，其特征在于，所述比较控制电路，还用于在接收降低采样精度指令后，将所述比较器比较所述第一输入端电平与所述第二输入端电平的次数降为p次，所述p小于所述q，并将所述第一电容阵列以及所述第二电容阵列中表示设定比特位的第二类型电容器组中的电容固定连接在第一基准电位。
7.根据权利要求4-6任一所述的模数转换器，其特征在于，所述第一电容阵列或所述第二电容阵列中，用于表示第k位的第一类型电容器组或第二...
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