[發明專利]電荷積分循環運算式模擬對數字轉換器及其轉換方法

無效

• 申請號: 00123709.8
• 申請日: 2000-08-31
• 公開（公告）號: CN1340922A
• 公開（公告）日: 2002-03-20
• 發明（設計）人: 莊朝貴;張榮哲
• 申請（專利權）人: 凌陽科技股份有限公司
• 主分類號: H03M1/38
• 分類號: H03M1/38
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 湯保平

1.一種電荷積分循環運算式模擬對數字轉換器，其特征在于，是以取樣感測電壓及重置電壓并參考上限參考電壓、下限參考電壓及中間參考電壓而進行模擬至數字的轉換，該轉換器主要包括一運算放大器及第一至第四電容，其中：

在一關聯性重復取樣周相時，取樣感測電壓并充電至第一電容，再取樣重置電壓及將第一電容的電荷移轉至第二電容，以便由運算放大器以第一、二電容的比為增益并依據重置電壓、感測電壓及上限參考電壓而求取一輸出電壓并產生一輸出比特，該輸出電壓是保持于第三、四電容；

在一第一運算周期，第三電容的電荷充電至第四電容并移轉為輸出電壓，以便由該運算放大器以第三、四電容的比為增益并依據先前的輸出電壓、中間參考電壓、上限參考電壓及下限參考電壓而求取一輸出電壓并產生一輸出比特，該輸出電壓是保持在第一、二電容；

在一第二運算周期，第一電容的電荷充電至第二電容，并移轉為輸出電壓，以便由該運算放大器以第一、二電容的比為增益并依據先前的輸出電壓、中間參考電壓、上限參考電壓及下限參考電壓而求取一輸出電壓并產生一輸出比特，該輸出電壓并保持在第三、四電容；而該第一運算周期及第二運算周期是交替執行。

2.根據權利要求1所述的電荷積分循環運算式模擬對數字轉換器，其特征在于，其中該第一電容可依規劃并聯一個以上的電容。

3.根據權利要求1所述的電荷積分循環運算式模擬對數字轉換器，其特征在于，其中在關聯性重復取樣周相時，所運算出的輸出電壓VO＝電壓VX＝-(C1/C2)×(VR－VS)＋VRT，當中，C1為第一電容值，C2為第二電容值，VR為重置電壓，VS為感測電壓，VRT為上限參考電壓。

4.根據權利要求3所述的電荷積分循環運算式模擬對數字轉換器，其特征在于，其中在第一運算周期時，所運算出的輸出電壓VO＝電壓VX＝(C3/C4)×VO＋VO－VRT(如VX＞VCMB)或輸出電壓VO＝電壓VX＝(C3/C4)×VO＋VO－VKB(如VX＞VCMB)，當中，C3為第三電容值，C4為第四電容值，VRB為下限參考電壓，VCMB為中間參考電壓。

5.根據權利要求4所述的電荷積分循環運算式模擬對數字轉換器，其特征在于，其中在第二運算周期時，所運算出的輸出電壓VO＝電壓VX＝(C1/C2)×VO＋VO－VRT(如VX＞VCMB)或輸出電壓VO＝電壓MX＝(C1/C2)×VO＋VO－VRB(如VX＞VCMB)。

6.根據權利要求1所述的電荷積分循環運算式模擬對數字轉換器，其特征在于，其中中間參考電壓為上限參考電壓及下限參考電壓的中間值。

7.根據權利要求1所述的電荷積分循環運算式模擬對數字轉換器，其特征在于，其中該第一至第四電容的值均相等。

8.根據權利要求1所述的電荷積分循環運算式模擬對數字轉換器，其特征在于，其中經循環重復執行該第一運算周期及第二運算周期，構成轉換后的數字資料的比特是持續輸入一移位暫存器，直至產生最小比特為止。

9.根據權利要求8所述的電荷積分循環運算式模擬對數字轉換器，其特征在于，其中于該移位暫存器的輸出并附加一編碼轉換器，據以經由查表轉換而進行伽瑪更正的處理。

10.一種電荷跡分循環運算式模擬對數字轉換方法，是將輸入電壓轉換為數字資料，其特征在于，該方法主要包括下述的步驟：

(A)比較輸入電壓VX與一中間參考電壓VCMB，以當VX＞VCMB時，執行步驟(B)，而當VX＜VCMB時，執行步驟(C)；

(B)令VX＝2×VX－VRT且輸出比特b＝1，再執行步驟(A)，當中，VRT為上限參考電壓；以及

(C)令VX＝2×VX－VRB且輸出比特b＝0，再執行步驟(A)，當中，VRB為下限參考電壓。

11.根據權利要求10所述的電荷積分循環運算式模擬對數字轉換方法，其特征在于，其中VCMB為VRT及VRB的中間值。

12.根據權利要求11所述的電荷積分循環運算式模擬對數字轉換方法，其特征在于，其中轉換后的數字資料并經由一編碼轉換器的處理，以藉由查表轉換而進行伽瑪更正。