System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 逐次逼近型模数转换器及控制其的方法技术_技高网

逐次逼近型模数转换器及控制其的方法技术

技术编号:40447575 阅读:7 留言:0更新日期:2024-02-22 23:07
提供了一种逐次逼近型模数转换器和控制逐次逼近型模数转换器的方法。逐次逼近型模数转换器包括:模拟输入端;比较器;数模转换器DAC,包括:电容器阵列,包括一组电容器,其中,每个电容器的顶极板被耦合到比较器的第一输入端;开关网络,包括一组开关,每个开关的第一端被耦合到对应电容器的底极板;补偿电容器,顶极板被耦合到比较器的第一输入端;第二开关,第二开关的第一端被耦合到补偿电容器的底极板,第二端可耦合到模拟输入端;以及第三开关,被耦合在比较器的第一输入端和第一参考电压之间;和逐次逼近寄存器SAR,被耦合到比较器的输出端和数模转换器DAC之间。逐次逼近型模数转换器能够降低失配误差的影响,同时无输入动态范围损失。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及电路,特别是涉及一种逐次逼近型模数转换器和控制逐次逼近型模数转换器的方法。


技术介绍

1、传统的逐次逼近型(successive-approximation-register,sar)模数转换器(analog-to-digital converter,adc)通过使用数模转换器(digital-to-analogconverter,dac)估计模拟信号的值,将模拟输入转换为数字输出。在若干逐次逼近循环的过程中,一系列数字估计值被提供给dac的输入。在每个逐次逼近循环内,将dac的输出与模拟输入信号进行比较,并且使用每个比较结果来为下一个估计或逐次逼近循环提供更接近的估计。在sar adc中,使用二进制搜索算法执行模数转换,以使adc的数字输出中的每一位对应于特定的估计或逐次逼近循环。

2、由于具有相对低的功耗和简单的结构,sar adc被广泛地应用在许多电子系统中。然而,由于在实际制造中dac中的电容器存在失配误差,导致sar adc容易出现非线性的问题,这会严重降低sar adc的线性度。


技术实现思路

1、提供一种缓解、减轻或者甚至消除上述问题中的一个或多个的机制将是有利的。

2、根据本公开的一方面,提供了一种逐次逼近型模数转换器,包括:模拟输入端,被配置为输入模拟电压;比较器,包括第一输入端、第二输入端和输出端,其中,所述第二输入端被耦合到第一参考电压;数模转换器dac,包括:电容器阵列,包括一组电容器,其中,所述一组电容器中的每个电容器的顶极板被耦合到所述比较器的所述第一输入端;开关网络,包括一组开关,所述一组开关中的每个开关的第一端被耦合到所述一组电容器中的对应电容器的底极板,所述一组开关中耦合到所述一组电容器中最高有效位电容器的第一开关的第二端可耦合到所述模拟输入端;补偿电容器,所述补偿电容器的顶极板被耦合到所述比较器的所述第一输入端,并且所述补偿电容器的电容值与所述最高有效位电容器的电容值相同;第二开关,所述第二开关的第一端被耦合到所述补偿电容器的底极板,所述第二开关的第二端可耦合到所述模拟输入端;以及第三开关,被耦合在所述比较器的所述第一输入端和所述第一参考电压之间;和逐次逼近寄存器sar,被耦合到所述比较器的所述输出端和所述数模转换器dac之间。

3、根据本公开的另一方面,提供了一种控制逐次逼近型模数转换器的方法,其中,所述逐次逼近型模数转换器包括:模拟输入端,用于输入模拟电压;比较器,包括第一输入端、第二输入端和输出端,其中,所述第二输入端被耦合到第一参考电压;数模转换器dac;和逐次逼近寄存器sar,被耦合到所述比较器的所述输出端和所述数模转换器dac之间,其中,所述方法包括多个转换周期,并且每个转换周期包括依次执行的采样阶段、预比较阶段和转换阶段,所述方法包括:在第一转换周期的采样阶段期间,对所述模拟电压进行采样以得到采样电压;在所述第一转换周期的预比较阶段期间,经由所述比较器的所述输出端输出预补偿数字码,其中,所述预补偿数字码表示所述采样电压与所述第一参考电压的比较结果;在所述第一转换周期的转换阶段期间,基于所述采样电压和所述预补偿数字码经由所述比较器的所述输出端输出比较信号;由所述逐次逼近寄存器sar将第一数字信号输出到所述数模转换器dac;以及基于来自所述比较器的所述输出端的所述比较信号,由所述逐次逼近寄存器sar对所述第一数字信号的n位进行解析,其中,n为大于1的整数,并且n的取值基于所述数模转换器dac中的一组电容器中电容器的数量来确定。

4、根据在下文中所描述的实施例,本公开的这些和其它方面将是清楚明白的,并且将参考在下文中所描述的实施例而被阐明。

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【技术保护点】

1.一种逐次逼近型模数转换器,包括:

2.如权利要求1所述的逐次逼近型模数转换器,其中,所述第一开关的第二端和所述第二开关的第二端被配置为耦合到模拟输入端、所述第一参考电压、第二参考电压以及第三参考电压中的一者,并且其中,所述第一参考电压为所述第二参考电压和所述第三参考电压的共模信号。

3.如权利要求2所述的逐次逼近型模数转换器,其中,所述一组开关中除所述第一开关外的每个开关的第二端被配置为耦合到所述第一参考电压、所述第二参考电压以及所述第三参考电压中的一者。

4.如权利要求3所述的逐次逼近型模数转换器,其中,所述逐次逼近型模数转换器执行模数转换的每个转换周期包括依次执行的采样阶段、预比较阶段和转换阶段,并且其中,

5.如权利要求4所述的逐次逼近型模数转换器,其中,在所述第一转换周期的采样阶段期间,所述第三开关被配置为闭合,所述第一开关的第二端和所述第二开关的第二端被配置为耦合到所述模拟输入端,所述一组开关中除所述第一开关外的每个开关的第二端被配置为基于第二转换周期中各电容器对应的数字码耦合到所述第二参考电压和所述第三参考电压中的一者,其中,所述第二转换周期为所述第一转换周期的前一转换周期。

6.如权利要求4所述的逐次逼近型模数转换器,其中,在所述第一转换周期的预比较阶段期间,所述第三开关被配置为打开,所述第一开关的第二端和所述第二开关的第二端被配置为耦合到所述第一参考电压,所述一组开关中除所述第一开关外的每个开关的第二端被配置为悬空,所述比较器被配置为经由所述输出端输出所述预补偿数字码。

7.如权利要求4-6中任一项所述的逐次逼近型模数转换器,其中,在所述第一转换周期的转换阶段期间,在进行第一次转换操作之前,所述第三开关被配置为打开,所述第二开关的第二端被配置为基于所述预补偿数字码耦合到所述第二参考电压和所述第三参考电压中的一者,所述一组开关中的每个开关的第二端被配置为耦合到所述第一参考电压。

8.如权利要求4-6中任一项所述的逐次逼近型模数转换器,其中,在第三转换周期的转换阶段期间,在进行第一次转换操作之前,所述第三开关被配置为打开,所述第一开关的第二端基于所述预补偿数字码被配置为耦合到所述第二参考电压和所述第三参考电压中的一者,所述第二开关的第二端以及所述一组开关中除所述第一开关外的每个开关的第二端被配置为耦合到所述第一参考电压,其中,所述第三转换周期为所述第一转换周期的下一转换周期。

9.一种控制逐次逼近型模数转换器的方法,其中,所述逐次逼近型模数转换器包括:

10.如权利要求9所述的方法,所述数模转换器DAC包括:

11.如权利要求10所述的方法,还包括:

12.如权利要求10或11所述的方法,还包括:

13.如权利要求10或11所述的方法,还包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种逐次逼近型模数转换器,包括:

2.如权利要求1所述的逐次逼近型模数转换器,其中,所述第一开关的第二端和所述第二开关的第二端被配置为耦合到模拟输入端、所述第一参考电压、第二参考电压以及第三参考电压中的一者,并且其中,所述第一参考电压为所述第二参考电压和所述第三参考电压的共模信号。

3.如权利要求2所述的逐次逼近型模数转换器,其中,所述一组开关中除所述第一开关外的每个开关的第二端被配置为耦合到所述第一参考电压、所述第二参考电压以及所述第三参考电压中的一者。

4.如权利要求3所述的逐次逼近型模数转换器,其中,所述逐次逼近型模数转换器执行模数转换的每个转换周期包括依次执行的采样阶段、预比较阶段和转换阶段,并且其中,

5.如权利要求4所述的逐次逼近型模数转换器,其中,在所述第一转换周期的采样阶段期间,所述第三开关被配置为闭合,所述第一开关的第二端和所述第二开关的第二端被配置为耦合到所述模拟输入端,所述一组开关中除所述第一开关外的每个开关的第二端被配置为基于第二转换周期中各电容器对应的数字码耦合到所述第二参考电压和所述第三参考电压中的一者,其中,所述第二转换周期为所述第一转换周期的前一转换周期。

6.如权利要求4所述的逐次逼近型模数转换器,其中,在所述第一转换周期的预比较阶段期间,所述第三开关被配置为打开,所述第一开关的第二端和所述第二开关的第二端...

【专利技术属性】
技术研发人员:李豹张睿
申请(专利权)人:思瑞浦微电子科技上海有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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