[發(fā)明專利]一種逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210590541.5
• 申請(qǐng)日: 2012-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN103036568A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀林;侯昀暉;林福江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): H03M1/38
• 分類號(hào): H03M1/38
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，特別是逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)

圖1顯示了一個(gè)傳統(tǒng)的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器，它包括電容數(shù)模轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)101、比較器102以及逐次逼近邏輯電路103。電容數(shù)模轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)101為差分結(jié)構(gòu)，其具有兩側(cè)，每一側(cè)包括若干電容。為了簡化，圖1中的電容數(shù)模轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)101的每一側(cè)僅顯示5個(gè)電容，例如上側(cè)為C_1n～C_5n。它們從大到小排列，C_jn＝2C_(j+1)n，j＝1，2，3，C_4n＝C_5n；下側(cè)為C_1p～C_5p，C_jp＝2C_(j+1)p，j＝1，2，3，C_4p＝C_5p。每一側(cè)的五個(gè)電容的上極板相連，并通過開關(guān)S_0n、S_0p連接到共模電壓V_cm。各電容的下極板分別連接到各自的單刀三擲開關(guān)S_1n～S_5n。下側(cè)類似。在采樣階段，輸入模擬信號(hào)V_ip、V_in存放在電容的下極板，而上極板短接到V_cm。然后，電容C_1n的上極板從V_cm斷開，電容C_1n的下極板由V_in切換到V_ref，而其它電容的下極板由V_in切換到地電平Gnd，電容數(shù)模轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)101輸出轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)V_p、V_n。然后比較器102開始第一次比較。如果V_p比V_n高，逐次逼近邏輯電路103的輸出B₁為1，否則為0。如果B₁等于0，那電容C_1pC_1n重新切換到地。然后比較器102開始第二次比較。這個(gè)過程一直重復(fù)4次(圖中步驟1至步驟4)，直到輸出B₄。轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)V_p、V_n的波形如圖2所示。

這種傳統(tǒng)的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器雖然簡單，但是每次轉(zhuǎn)換不但需要兩次開關(guān)的切換，而且電容的充放電電流105、106經(jīng)過一個(gè)電容和兩個(gè)開關(guān)的串聯(lián)，需要較長的建立時(shí)間來使輸出信號(hào)達(dá)到穩(wěn)定，因而限制了模數(shù)轉(zhuǎn)換器的最高采樣速率。為了克服該技術(shù)瓶頸，需要在傳統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)一個(gè)高響應(yīng)速度的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是傳統(tǒng)逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度慢的問題，通過新型的電容數(shù)模轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)來提高逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度。

(二)技術(shù)方案