[發(fā)明專(zhuān)利]電荷積分循環(huán)運(yùn)算式模擬對(duì)數(shù)字轉(zhuǎn)換器及其轉(zhuǎn)換方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00123709.8
• 申請(qǐng)日: 2000-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1340922A
• 公開(kāi)（公告）日: 2002-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莊朝貴;張榮哲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 凌陽(yáng)科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H03M1/38
• 分類(lèi)號(hào): H03M1/38
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 湯保平

本發(fā)明是有關(guān)模擬對(duì)數(shù)字轉(zhuǎn)換器的技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種電荷積分循環(huán)運(yùn)算式模擬對(duì)數(shù)字轉(zhuǎn)換器及其轉(zhuǎn)換方法。

目前的模擬對(duì)數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用極其廣泛，其中之一是使用于影像感測(cè)器，以將感測(cè)器所感知的模擬影像信號(hào)予以轉(zhuǎn)換為數(shù)字資料，以便供數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)行必要的處理，而一般此種用于影像感測(cè)器的A/D轉(zhuǎn)換器主要是以循環(huán)(Cyclic)運(yùn)算方式求取模擬信號(hào)的數(shù)字值，因此，需以一運(yùn)算放大器將信號(hào)進(jìn)行取樣及保持，并以另一運(yùn)算放大器進(jìn)行循環(huán)轉(zhuǎn)換運(yùn)算，而由于需采用兩組運(yùn)算放大器，因此，其積體電路的布局的面積較大，而不利于A/D轉(zhuǎn)換器的小型化。

在已知的專(zhuān)利文獻(xiàn)中，美國(guó)5,929,800號(hào)專(zhuān)利案“Chargeintegration?successive?approximation?analog-to-digital?converte?for?focalplane?applications?using?a?single?amplifier”是揭露以電荷積分放大器在電荷平衡的架構(gòu)中實(shí)現(xiàn)連續(xù)趨近式的A/D轉(zhuǎn)換器，其提供有關(guān)聯(lián)性重復(fù)取樣(CDS)的功能，但不具有可程序增益放大(PGA)的功能。

美國(guó)5,880,691號(hào)專(zhuān)利案“Capacitively?coupled?successiveapproximation?ultra?low?power?analog-to-dieital?converter”是提供一種連續(xù)趨近式A/D轉(zhuǎn)換器，其采用電容性耦合乘算數(shù)字對(duì)模擬轉(zhuǎn)換器來(lái)產(chǎn)生連續(xù)的電壓，以供與欲數(shù)字化的輸入電壓相比，其亦提供有CDS的功能，但不具有PGA的功能。

美國(guó)5,920,274號(hào)專(zhuān)利案“Image?sensor?employing?non-uniformA/D?conversion”是揭露一種具有耦合至比特線的A/D轉(zhuǎn)換器的影像感測(cè)器，其A/D轉(zhuǎn)換電路是以單斜率(Single?Slope)或非線性連續(xù)趨近式A/D轉(zhuǎn)換器所實(shí)現(xiàn)，可提供較高的解析度，但是轉(zhuǎn)換速度較慢，此外，其亦具有CDS的功能，但不具PGA的功能。

美國(guó)5,886,659號(hào)專(zhuān)利案“On-focal-plane?analog-to-digitalconversion?for?current-mode?imaging?devices”是揭露有一種以一階∑-Δ調(diào)變器構(gòu)成電流式A/D轉(zhuǎn)換器，藉由將復(fù)數(shù)個(gè)一階∑-Δ調(diào)變器串接而提升其精確度及解析度，其具有CDS的功能，但不具PGA的功能。

美國(guó)5,801,657號(hào)專(zhuān)利案“Controller?to?maintain?a?certain?set?ofenvironmental?parameters?in?an?environment”是揭露一種以同時(shí)執(zhí)行比特串模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換的方法，其以每通道一個(gè)一比特比較器及一個(gè)N比特?cái)?shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器來(lái)達(dá)成N比特的精確度，并以非均勻量化來(lái)實(shí)現(xiàn)伽瑪更正，但其不提供CDS及PGA的功能。

因此，前述習(xí)知的A/D轉(zhuǎn)換器大部分均未同時(shí)具有PGA及CDS的功能，且所需的電路布局面積大，故而仍有予以改進(jìn)的必要。

發(fā)明人爰因于此，本于積極發(fā)明的精神，亟思一種可以解決上述問(wèn)題的“電荷積分循環(huán)運(yùn)算式模擬對(duì)數(shù)字轉(zhuǎn)換器及其轉(zhuǎn)換方法”，幾經(jīng)研究實(shí)驗(yàn)終至完成此項(xiàng)新穎進(jìn)步的發(fā)明。

本發(fā)明的目的是在提供一種電荷積分循環(huán)運(yùn)算式模擬對(duì)數(shù)字轉(zhuǎn)換器及其轉(zhuǎn)換方法，其可有效縮減電路布局的面積，并具有極佳的運(yùn)算速度及較低的耗電量，且同時(shí)提供PGA及CDS的功能，亦可輕易附加轉(zhuǎn)換器以提供伽瑪更正的功能。