[發明專利]連續逼近式模擬至數字轉換器及其轉換時間校正方法

有效

• 申請號: 201310021387.4
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN103944567B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 林見儒;陳昱璋;黃詩雄
• 申請（專利權）人: 瑞昱半導體股份有限公司
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司72003
• 代理人: 趙根喜,呂俊清

技術領域

本發明關于一種連續逼近式模擬至數字轉換器及其轉換時間校正方法。更具體而言，本發明關于一種可校正轉換時間的連續逼近式模擬至數字轉換器及其轉換時間校正方法。

背景技術

模擬至數字轉換器可以將模擬形式的連續信號轉換成數字型式的離散信號，其中連續逼近式模擬至數字轉換器（Successive Approximation Register Analog-to-Digital Converter）近年來的應用越來越多。

然而，連續逼近式模擬至數字轉換器在不同的工藝電壓溫度（Process Voltage Temperature；PVT）偏移下，其轉換模擬電壓為數字電壓的轉換時間將可能產生很大的差異。對于連續逼近式模擬至數字轉換器的轉換時間而言，工藝電壓溫度偏移無論是造成轉換時間增長或是造成轉換時間縮短都可能會有問題。當工藝電壓溫度偏移造成連續逼近式模擬至數字轉換器的轉換時間增長時，將可能因轉換時間大于額定轉換時間而造成轉換過程不完整；而當工藝電壓溫度偏移造成連續逼近式模擬至數字轉換器的轉換時間縮短時，將可能因過快轉換而造成轉換結果不正確。

為了解決工藝電壓溫度偏移造成轉換時間增長的問題，在設計的時候，傳統的連續逼近式模擬至數字轉換器經常必須以較高速的規格進行過度設計（Over-Design），才能使連續逼近式模擬至數字轉換器具有穩定的效能。然而，過度設計這種作法，將造成電路上面積或功耗的浪費。

另一方面，為了解決工藝電壓溫度偏移造成轉換時間縮短的問題，在設計時候，傳統的連續逼近式模擬至數字轉換器必須具備更精確的時間同步，以克服轉換結果不正確的問題。然而，具備更精確的時間同步功能，將造成成本上的負擔。

有鑒于此，如何改善工藝電壓溫度偏移對傳統的連續逼近式模擬至數字轉換器的轉換時間所造成的異常變化，進而使傳統的連續逼近式模擬至數字轉換器在不同的工藝電壓溫度偏移下仍具有相近的轉換時間，確為所屬領域亟需解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種連續逼近式模擬至數字轉換器。該連續逼近式模擬至數字轉換器包含一轉換電路及一轉換時間校正裝置。該轉換電路于一工藝電壓溫度偏移下具有一轉換時間。該轉換時間校正裝置用以檢測該轉換電路的一轉換時間狀態并根據該轉換時間狀態調整該轉換電路的該轉換時間。

本發明更提供一種連續逼近式模擬至數字轉換器的轉換時間校正方法，其中該連續逼近式模擬至數字轉換器包含一轉換電路及一轉換時間校正裝置。該轉換電路于一工藝電壓溫度偏移下具有一轉換時間。該轉換時間校正方法包含下列步驟：

(a)令該轉換時間校正裝置檢測該轉換電路的一轉換時間狀態；以及

(b)令該轉換時間校正裝置根據該轉換時間狀態調整該轉換電路的該轉換時間。

綜上所述，本發明提供了一種連續逼近式模擬至數字轉換器及其轉換時間校正方法。本發明提供的連續逼近式模擬至數字轉換器及其轉換時間校正方法可檢測出一連續逼近式模擬至數字轉換器在一工藝電壓溫度偏移下的一轉換時間狀態，并根據該轉換時間狀態調整該連續逼近式模擬至數字轉換器的一轉換時間。

通過上述操作，在不同的工藝電壓溫度偏移下，該連續逼近式模擬至數字轉換器已有效改善工藝電壓溫度偏移對轉換時間所造成的異常變化，進而使該連續逼近式模擬至數字轉換器在不同的工藝電壓溫度偏移下仍具有相近的轉換時間。

于參閱圖式及隨后描述的實施方式后，所屬技術領域技術人員便可了解本發明的技術手段及實施態樣。

附圖說明

圖1為本發明的第一實施例的一種連續逼近式模擬至數字轉換器1的示意圖；

圖2為本發明的第二實施例的一種連續逼近式模擬至數字轉換器3的示意圖；

圖3為本發明的第二實施例的一種比較電路315的具體示意圖；

圖4為本發明的第三實施例的一種連續逼近式模擬至數字轉換器5的示意圖；

圖5為本發明的第四實施例的一種連續逼近式模擬至數字轉換器7的示意圖；以及

圖6為本發明的第五實施例的一種用于一連續逼近式模擬至數字轉換器的轉換時間校正方法的流程圖。

其中，附圖標記說明如下：

1：連續逼近式模擬至數字轉換器

11：轉換電路

13：轉換時間校正裝置

15：數字電路

131：檢測電路

133：調整電路

20：轉換時間狀態

21：震蕩周期

22：轉換時間