【技术实现步骤摘要】
本申请涉及模数转换器，尤其是一种半休眠式模数转换器及其实现方法、电路、装置及介质。
技术介绍
1、相关技术中，随着模数转换电路的电源电压的降低，电路的增益受到了限制，而现有的模数转换器只包括移位寄存器、比较器和电容阵列，并不提供增益的电路。随着工艺尺寸缩减，数字电路的功耗所占的比例在不断地减小，但模数转换器的模拟电路的功耗却很难随着工艺的进步而减小。因此，相关技术中仍存在需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、本申请的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。
2、为此，本申请实施例的一个目的在于提供一种半休眠式模数转换器及其实现方法，该数模转换器可以减少自身功耗。
3、为了达到上述技术目的，本申请实施例所采取的技术方案包括：一种半休眠式模数转换器，包括：正相采样开关、反相采样开关、比较器、正相电容阵列以及反相电容阵列；所述正相采样开关与所述正相电容阵列并联后接入所述比较器的正相输入端；所述反相采样开关与所述反相电容阵列并联后接入所述比较器的反相输入端；所述正相电容阵列与所述反相电容阵列结构相同；正相采样信号通过所述正相采样开关进入所述比较器的正相输入端；反相采样信号通过所述反相采样开关进入所述比较器的反相输入端；所述正相电容阵列包括第一电容阵列以及第二电容阵列；所述第一电容阵列与第二电容阵列结构相同；对于所述第一电容阵列的每一个子电容阵列，每一个所述子电容阵列的一端均通过第一开关与所述正相输入端连接；每一个所述子电容阵列的另一端与第一参考电压
4、另外，根据本专利技术中上述实施例的一种半休眠式模数转换器，还可以有以下附加的技术特征：
5、进一步地，本申请实施例中，所述第一电容阵列的子电容阵列的数量为所述模数转换器输出位数满足关系式n＝n-2；其中，n为第一电容阵列的子电容阵列的数量，n为模数转换器输出位数。
6、进一步地，本申请实施例中，所述第三参考电压为参考地的电压。
7、进一步地，本申请实施例中，所述模数转换器输出位数大于或者等于6。
8、进一步地，本申请实施例中，所述模数转换器还包括移位寄存器；所述移位寄存器与所述比较器连接；所述移位寄存器用于存储所述比较器每一次比较的输出结果。
9、另一方面，本申请实施例还提供一种集成电路，包括前面任一项所述的半休眠式模数转换器。
10、另一方面，本申请实施例还提供一种半休眠式模数转换器实现方法，通过前面所述的半休眠式模数转换器实现，方法包括：
11、闭合所述第一开关至所述第四开关以及闭合正相采样开关、反相采样开关使所述比较器接收采样信号，所述正相电容阵列以及所述反相电容阵列中第一电容阵列所有的电容连接至所述第一参考电压，所述正相电容阵列以及所述反相电容阵列中第二电容阵列所有的电容连接至所述第三参考电压，比较器执行第一次比较，并输出第一位数据；
12、若所述第一位数据为1，断开所述正相电容阵列的所述第二开关以及断开所述第三开关，以及所述反相电容阵列的所述第一开关以及断开所述第四开关，并将所述正相电容阵列的所述第一电容阵列从所述第一参考电压连接至所述第二参考电压，以及将所述反相电容阵列的所述第二电容阵列从所述第三参考电压连接至所述第二参考电压，并执行第二次比较，并输出第二位数据；
13、若所述第一位数据为0，断开所述正相电容阵列的所述第一开关以及断开所述第四开关，以及所述反相电容阵列的所述第二开关以及断开所述第三开关，并将所述反相电容阵列的所述第一电容阵列从所述第一参考电压连接至所述第二参考电压，以及将所述正相电容阵列的所述第二电容阵列从所述第三参考电压连接至所述第二参考电压，并执行第二次比较，输出第二位数据；
14、根据所述第二位数据的输出数值，确定高电压侧电容阵列；将所述高电压侧电容阵列的所有电容从所述第二参考电压连接至所述第三参考电压，并执行第三次比较，输出第三位数据；所述高电压侧电容阵列为所述正相电容阵列与所述反相电容阵列之间电压更高的电容阵列；
15、若所述第二位数据为1且所述第三位数据为0，将所述反相电容阵列的第二电容阵列中电容数量第二多的所述子电容阵列从所述第二参考电压切换至第三参考电压，并执行第四次比较，输出第四位数据；
16、若所述第二位数据为1且所述第三位数据为1，将所述反相电容阵列的高电容阵列中电容数量第二多的所述子电容阵列的电压从所述第二参考电压切换至第一参考电压，并执行第四次比较，输出第四位数据；
17、若所述第二位数据为0且所述第三位数据为0，控制所述正相电容阵列的低电容阵列中电容数量第二多的所述子电容阵列的电压从所述第二参考电压切换至第三参考电压，并执行第四次比较，输出第四位数据；
18、若所述第二位数据为0且所述第三位数据为1，控制所述正相电容阵列的高电容阵列中电容数量第二多的所述子电容阵列的电压从所述第二参考电压切换至第一参考电压，并执行第四次比较，输出第四位数据；
19、若所述第二位数据、所述第三位数据以及所述第四位数据均相同，则将第一目标阵列中电容数量最多的所述子电容阵列连接至所述第一参考电压，并执行第五次比较，输出第五位数据；所述第一目标阵列用于表征前面四次比较中所用到的电容阵列；
20、若所述第三位数据以及所述第四位数据相同且所述第二位数据与所述第三位数据不同，则将所述第一目标阵列中电容数量最多的所述子电容阵列连接至所述第三参考电压，并执行第五次比较，输出第五位数据；所述第一目标阵列用于表征前面四次比较中所用到的电容阵列；
21、若所述第三位数据以及所述第四位数据不相同，则将所述第一目标阵列中电容数量最多的所述子电容阵列连接至所述第三参考电压，并执行第五次比较，输出第五位数据；
22、对于第n次比较，若第n-1位数据为1，所述正相电容阵列中电容数量为a的子电容阵列从所述第二参考电压切换至所述第一参考电压，或是所述反相电容阵列中电容数量为a的子电容阵列从所述第二参考电压切换至所述第三参考电压；若第n-1位数据为0，所述正相电容阵列中电容数量为a的子电容阵列从所述第二参考电压切换至所述第三参考电压，或是所述反相电容阵列中电容数量为a的子电容阵列从所述第二参考电压切换至所述第一参考电压；其中a＝2n-6，n≥6。
23、进一步地，本申请实施例中，所述根据所述第二位数据的输出数值，确定高电压侧电容阵列这一步骤，具体包括：若所述第二位数据的输出数值本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半休眠式模数转换器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述一种半休眠式模数转换器，其特征在于，所述第一电容阵列的子电容阵列的数量为所述模数转换器输出位数满足关系式n＝N-2；其中，n为第一电容阵列的子电容阵列的数量，N为模数转换器输出位数。
3.根据权利要求1所述一种半休眠式模数转换器，其特征在于，所述第三参考电压为参考地的电压。
4.根据权利要求1所述一种半休眠式模数转换器，其特征在于，所述模数转换器输出位数大于或者等于6。
5.根据权利要求1所述一种半休眠式模数转换器，其特征在于，所述模数转换器还包括移位寄存器；所述移位寄存器与所述比较器连接；所述移位寄存器用于存储所述比较器每一次比较的输出结果。
6.一种半休眠式模数转换器实现方法，其特征在于，通过上述权利要求1-5任一项所述的半休眠式模数转换器实现，方法包括：
7.根据权利要求6所述的一种半休眠式模数转换器实现方法，其特征在于，所述根据所述第二位数据的输出数值，确定高电压侧电容阵列这一步骤，具体包括：
8.一种集成电路，其特征在
9.一种模数转换装置，其特征在于包括：
10.一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如权利要求6-7任一项所述一种半休眠式模数转换器实现方法。
...【技术特征摘要】
1.一种半休眠式模数转换器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述一种半休眠式模数转换器，其特征在于，所述第一电容阵列的子电容阵列的数量为所述模数转换器输出位数满足关系式n＝n-2；其中，n为第一电容阵列的子电容阵列的数量，n为模数转换器输出位数。
3.根据权利要求1所述一种半休眠式模数转换器，其特征在于，所述第三参考电压为参考地的电压。
4.根据权利要求1所述一种半休眠式模数转换器，其特征在于，所述模数转换器输出位数大于或者等于6。
5.根据权利要求1所述一种半休眠式模数转换器，其特征在于，所述模数转换器还包括移位寄存器；所述移位寄存器与所述比较器连接；所述移位寄存器用于存储所述比较器...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡云峰，唐彬，蔡佳祺，林锦宏，胡乐星，黄庆明，陈超逸，胡梦思，袁冰冰，游宇涵，
申请(专利权)人：电子科技大学中山学院，
类型：发明
国别省市：
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