[發(fā)明專利]逐次逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器及轉(zhuǎn)換方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110344913.1
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN103095300A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱元凱;林進富
• 申請（專利權(quán)）人: 奇景光電股份有限公司
• 主分類號: H03M1/38
• 分類號: H03M1/38
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;夏青

1.一種逐次逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用以在轉(zhuǎn)換程序中將模擬輸入轉(zhuǎn)換成N位數(shù)字輸出，其中所述轉(zhuǎn)換程序包括多個轉(zhuǎn)換子程序，所述逐次逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器包括：

三個比較器；

三個電容陣列，分別耦接至所述三個比較器，各具有兩個電容子陣列，其中所述二電容子陣列用以取樣所述模擬輸入，并分別將輸入提供至對應(yīng)的比較器；

逐次逼近邏輯，耦接至所述三個比較器及所述三個電容陣列，用以在各轉(zhuǎn)換子程序中：

將各電容子陣列中目前所選的兩個電容器耦接至一組預(yù)設(shè)的參考位準；

將各電容子陣列中在前一個轉(zhuǎn)換子程序所選的兩個電容器耦接至一組已校準的參考位準，而所述已校準的參考電位是依據(jù)前一個轉(zhuǎn)換子程序中所述三個比較器所輸出的一組數(shù)據(jù)而取得；以及

編碼所述三個比較器所輸出的一組數(shù)據(jù)以產(chǎn)生所述N位數(shù)字輸出中的兩位數(shù)字。

2.如權(quán)利要求1所述的逐次逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中所述逐步逼近邏輯還用以控制所述三個電容陣列，使其在所述轉(zhuǎn)換程序前取樣所述模擬輸入，其中，所述模擬輸入包括差動正輸入以及差動負輸入，所述逐步逼近邏輯控制各電容陣列的所述二電容子陣列以使其分別取樣所述差動正輸入以及所述差動負輸入。

3.如權(quán)利要求2所述的逐次逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，所述一組預(yù)設(shè)的參考位準或所述一組已校準的參考位準中耦接至用以取樣所述差動正輸入的電容子陣列者，與耦接至用以取樣所述差動負輸入的電容子陣列者彼此互為反相信號。

4.如權(quán)利要求3所述的逐次逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，在各轉(zhuǎn)換子程序中，耦接至用以取樣所述差動正輸入的所述三個電容子陣列中目前所選的所述二電容器的所述一組預(yù)設(shè)的參考位準分別為(1，0)、(0，0)以及(-1，0)，其中，“1”表示正參考位準、該“-1”表示負參考位準、而所述“0”表示所述正及負參考位準的共模電壓。

5.如權(quán)利要求2所述的逐次逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，在各轉(zhuǎn)換子程序中，用以取樣所述差動正輸入的所述三個電容子陣列中目前所選的所述二電容器的所述一組已校準的參考位準是：

(-1，-1)、(-1，-1)、以及(-1，-1)，若在前一轉(zhuǎn)換子程序中所述三個比較器所輸出的數(shù)據(jù)為(0，0，0)時；

(0，-1)、(0，-1)、以及(0，-1)，若在前一轉(zhuǎn)換子程序中所述三個比較器所輸出的數(shù)據(jù)為(0，0，1)/(1，0，0)時；

(0，1)、(0，1)、以及(0，1)，若在前一轉(zhuǎn)換子程序中所述三個比較器所輸出的數(shù)據(jù)為(0，1，1)/(1，1，0)時；

(1，1)、(1，1)、(1，1)，若在前一轉(zhuǎn)換子程序中所述三個比較器所輸出的數(shù)據(jù)為(1，1，1)時，

其中，“1”表示正參考位準、所述“-1”表示負參考位準、而所述“0”表示所述正及負參考位準的共模電壓。

6.如權(quán)利要求1所述的逐次逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中各所述電容子陣列是加權(quán)二進位電容陣列，而各所述電容子陣列具有N個電容器，分別具有電容值2^N-2、2^N-3、…、2²、2¹、1與1單位。

7.如權(quán)利要求6所述的逐次逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其中，在各電容子陣列中，目前所選的所述二電容器為前一轉(zhuǎn)換子程序中未被選取的電容器中具有最高電容值者。

8.一種逐次逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，用以在轉(zhuǎn)換程序中將模擬輸入轉(zhuǎn)換成N位數(shù)字輸出，其中所述轉(zhuǎn)換程序包括多個轉(zhuǎn)換子程序，所述逐次逼近模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換方法包括：

提供三個比較器；

提供三個電容陣列，其分別耦接至所述三個比較器，各具有兩個電容子陣列，其中所述二電容子陣列用以取樣所述模擬輸入，并分別將輸入提供至對應(yīng)的比較器；

在各轉(zhuǎn)換子程序中：

將各電容子陣列中目前所選的兩個電容器耦接至一組預(yù)設(shè)的參考位準；

將各電容子陣列中在前一個轉(zhuǎn)換子程序所選的兩個電容器耦接至一組已校準的參考位準，而所述已校準的參考電位是依據(jù)前一個轉(zhuǎn)換子程序中所述三個比較器所輸出的一組數(shù)據(jù)而取得；以及

編碼所述三個比較器所輸出的一組數(shù)據(jù)以產(chǎn)生所述N位數(shù)字輸出中的兩位數(shù)字。