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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电路,具体而言,涉及一种逐次逼近型模数转换器及控制方法。
技术介绍
1、模数转换器是一种能够转换模拟信号成数字信号的电路元件,是连接模拟信号和数字信号的桥梁,模数转换器包括多种类型,例如,逐次逼近型、流水线型等。模数转换器在人工智能、航空航天、通信等领域都有着广泛的应用,模数转换器成为了研究的热点。
2、相关技术中,模数转换器为双端差分结构,该结构的模数转换器中两个目标电容模块分别与比较器的输入端连接,比较器的输出端分别连接两个逐次逼近逻辑电路,两个逐次逼近逻辑电路分别连接两个目标电容模块。
3、但是,相关技术中,双端差分结构的模数转换器面积较大,占用了较多的芯片空间。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种逐次逼近型模数转换器及控制方法,以便解决上述技术问题。
2、为实现上述目的,本专利技术实施例采用的技术方案如下:
3、第一方面,本专利技术实施例提供了一种逐次逼近型模数转换器,包括:电压处理模块、输入开关单元、共模电平产生器、比较模块、逐次逼近逻辑电路和数字纠错逻辑模块;
4、所述电压处理模块的输入端通过所述输入开关单元分别连接信号输入端和参考信号端,所述信号输入端用于接收输入的模拟信号;所述电压处理模块的输出端与所述比较模块的正输入端连接;
5、所述共模电平产生器与所述比较模块的负输入端连接;所述比较模块的输出端连接所述逐次逼近逻辑电路的输入端连接;所述逐
6、可选的,所述电压处理模块包括:多组电容;所述每组电容包括:第一电容、第二电容、第一开关以及第二开关;
7、其中,所述第一开关的第一端和所述第二开关的第一端均连接所述输入开关单元,所述第一开关的第二端和所述第二开关的第二端接地,所述第一开关的第三端和所述第二开关的第三端分别通过所述第一电容和所述第二电容连接所述比较模块的正输入端;
8、所述第一开关的控制端和所述第二开关的控制端为所述电压处理模块的控制端,以连接所述逐次逼近逻辑电路的第一输出端。
9、可选的,所述多组电容的组数为11,11组电容的电容值的比值为:480:256:128:72:36:20:10:6:4:2:2。
10、可选的,所述比较模块包括:放大器和锁存器,其中,所述放大器的正输入端和负输入端分别为所述比较模块的正输入端和负输入端,所述放大器的正输出端和负输出端分别连接所述锁存器的输入端,所述锁存器的输出端为所述比较模块的输出端。
11、可选的,所述逐次逼近型模数转换器还包括:第一校准电容阵列、第二校准电容阵列、校准电路控制模块;
12、所述第一校准电容阵列与所述放大器的负输出端连接,所述第二校准电容阵列与所述放大器的正输出端连接,所述校准电路控制模块的输入端连接所述锁存器的输出端,所述校准电路控制模块的输出端连接所述第二校准电容阵列的控制端。
13、可选的,所述校准电路控制模块包括:检测模块以及控制模块;
14、所述检测模块与所述锁存器的输出端连接,所述检测模块通过所述控制模块与所述第二校准电容阵列的控制端连接。
15、可选的,所述第一校准电容阵列包括:多个第三电容,所述多个第三电容中的部分第三电容的一端接地,所述部分第三电容的另一端与所述放大器的负输出端;
16、所述多个第三电容中的其余第三电容的一端悬空,所述其余第三电容的另一端与所述放大器的负输出端连接。
17、可选的,所述第二校准电容阵列包括:多个第四电容以及多个第三开关;
18、所述多个第四电容的一端均与所述放大器的正输出端连接;
19、所述多个第四电容的另一端通过对应的多个第三开关与所述控制模块连接,所述控制模块用于控制所述多个第三开关的开合状态。
20、第二方面,本专利技术实施例还提供了一种模数转换控制方法,应用于上述第一方面中任一所述的逐次逼近型模数转换器中的逐次逼近逻辑电路,所述方法包括:
21、在多组电容与信号输入端导通预设时长后,控制所述多组电容中每组电容中第一电容接地,第二电容与参考信号端导通;
22、获取所述每组电容中第一电容接地,第二电容与参考信号端连通后,比较模块输出的所述第一位的数字码;
23、根据所述第一位的数字码,控制所述第一位对应的目标开关进行状态切换,使得所述第一位对应的一组电容均连接同一端,改变存储在所述多组电容中的电荷值,以使得所述比较模块输出第二位的数字码;
24、根据所述第二位的数字码,依次控制第二位对应的目标开关,以及各其余位对应的目标开关进行状态切换,依次使得所述第二位、所述各其余位对应的一组电容均连接同一端,改变储存在所述多组电容中的电荷值,以使比较模型依次输出所述各其余位的数字码。
25、可选的,所述根据所述第一位的数字码,控制所述第一位对应的目标开关进行状态切换,使得所述第一位对应的一组电容均连接同一端,包括:
26、若所述第一位的数字码指示所述信号输入端的输入电压不满足所述第一位对应的预设条件,则确定所述第一位对应的第二开关为所述目标开关,并控制所述第一位对应的目标开关进行状态切换,以使得所述第一位对应的一组电容均与所述参考信号端导通;
27、或者,若所述第一位的数字码指示所述信号输入端的输入电压满足所述第一位对应的预设条件,则确定所述第一位对应的第一开关为所述目标开关,并控制所述第一位对应的目标开关进行状态切换,以使得所述第一位对应的一组电容均接地。
28、本专利技术的有益效果是:本专利技术实施例提供一种逐次逼近型模数转换器,包括:电压处理模块、输入开关单元、共模电平产生器、比较模块、逐次逼近逻辑电路以及数字纠错逻辑模块;电压处理模块的输入端通过输入开关单元分别连接信号输入端和参考信号端,信号输入端用于接收输入的模拟信号;电压处理模块的输出端与比较模块的正输入端连接;共模电平产生器与比较模块的负输入端连接;比较模块的输出端连接逐次逼近逻辑电路的输入端连接;逐次逼近逻辑电路的第一输出端与电压处理模块的控制端连接,逐次逼近逻辑电路的第二输出端用于输出数字信号,逐次逼近逻辑电路以及数字纠错逻辑模块连接。该逐次逼近型模数转换器中包括一个电压处理模块以及一个共模电平产生器,减少了逐次逼近型模数转换器的面积,进而可以减少芯片空间的占用。
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1.一种逐次逼近型模数转换器,其特征在于,包括:电压处理模块、输入开关单元、共模电平产生器、比较模块、逐次逼近逻辑电路和数字纠错逻辑模块;
2.根据权利要求1所述的逐次逼近型模数转换器,其特征在于,所述电压处理模块包括:多组电容;每组电容包括:第一电容、第二电容、第一开关以及第二开关;
3.根据权利要求2所述逐次逼近型模数转换器,其特征在于,所述多组电容的组数为11,11组电容的电容值的比值为:480:256:128:72:36:20:10:6:4:2:2。
4.根据权利要求1所述的逐次逼近型模数转换器,其特征在于,所述比较模块包括:放大器和锁存器,其中,所述放大器的正输入端和负输入端分别为所述比较模块的正输入端和负输入端,所述放大器的正输出端和负输出端分别连接所述锁存器的输入端,所述锁存器的输出端为所述比较模块的输出端。
5.根据权利要求4所述的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还包括:第一校准电容阵列、第二校准电容阵列、校准电路控制模块;
6.根据权利要求5所述的逐次逼近型模数转换器,其特征在
7.根据权利要求5所述的逐次逼近型模数转换器,其特征在于,所述第一校准电容阵列包括:多个第三电容,所述多个第三电容中的部分第三电容的一端接地,所述部分第三电容的另一端与所述放大器的负输出端;
8.根据权利要求5所述的逐次逼近型模数转换器,其特征在于,所述第二校准电容阵列包括:多个第四电容以及多个第三开关;
9.一种模数转换控制方法,其特征在于,应用于上述权利要求2-8中任一所述的逐次逼近型模数转换器中的逐次逼近逻辑电路,所述方法包括:
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一位的数字码,控制所述第一位对应的目标开关进行状态切换,使得所述第一位对应的一组电容均连接同一端,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种逐次逼近型模数转换器,其特征在于,包括:电压处理模块、输入开关单元、共模电平产生器、比较模块、逐次逼近逻辑电路和数字纠错逻辑模块;
2.根据权利要求1所述的逐次逼近型模数转换器,其特征在于,所述电压处理模块包括:多组电容;每组电容包括:第一电容、第二电容、第一开关以及第二开关;
3.根据权利要求2所述逐次逼近型模数转换器,其特征在于,所述多组电容的组数为11,11组电容的电容值的比值为:480:256:128:72:36:20:10:6:4:2:2。
4.根据权利要求1所述的逐次逼近型模数转换器,其特征在于,所述比较模块包括:放大器和锁存器,其中,所述放大器的正输入端和负输入端分别为所述比较模块的正输入端和负输入端,所述放大器的正输出端和负输出端分别连接所述锁存器的输入端,所述锁存器的输出端为所述比较模块的输出端。
5.根据权利要求4所述的逐次逼近型模数转换器,其特征在于,所述逐次逼...
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