[發明專利]逐步逼近式模擬數字轉換器

在審

• 申請號: 201310684069.6
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN104716961A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 容光宇
• 申請（專利權）人: 碩頡科技股份有限公司
• 主分類號: H03M1/46
• 分類號: H03M1/46
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種逐步逼近式模擬數字轉換器，包括：

一數字模擬轉換電路，用于將一N位數字邏輯信號轉換為一模擬形式的比較信號，其中N為正整數；

一取樣保持電路，用于取樣并保持一模擬輸入信號；

一比較電路，耦接該數字模擬轉換電路與該取樣保持電路，用于將該取樣保持電路所保持的模擬輸入信號作為與該比較信號進行比較的基準，從而產生一比較結果信號；以及

一逐步逼近式邏輯控制電路，用于提供該N位數字邏輯信號，并且依據該比較結果信號逐一決定該數字邏輯信號的每一位的邏輯狀態，以產生關聯于該模擬輸入信號的一數字輸出信號。

2.如權利要求1所述的逐步逼近式模擬數字轉換器，其特征在于，該比較電路包括：

M級相互串接的比較單元，其中第一級比較單元分別從該取樣保持電路與該數字模擬轉換電路接收該模擬輸入信號與該比較信號；以及

一閂鎖單元，耦接第M級比較單元的輸出端，用于閂鎖所述比較單元的比較結果，并據以產生該比較結果信號，

其中，M為正整數，且M至少為N的四分之一。

3.如權利要求2所述的逐步逼近式模擬數字轉換器，其特征在于，該比較電路還包括：

M組反饋單元，分別耦接于每一級比較單元的輸入端與輸出端之間；以及

M組電容單元，分別耦接每一級比較單元的輸入端。

4.如權利要求3所述的逐步逼近式模擬數字轉換器，其特征在于，各該比較單元具有差動輸出，且每一級比較單元的正輸出端與負輸出端分別耦接下一級比較單元的正輸入端與負輸入端，各該反饋單元包括：

一第一反饋開關，耦接于對應的比較單元的正輸入端與正輸出端之間；以及

一第二反饋開關，耦接于對應的比較單元的負輸入端與負輸出端之間，

其中，該第一及第二反饋開關受控于該逐步逼近式邏輯控制電路而導通或截止。

5.如權利要求4所述的逐步逼近式模擬數字轉換器，其特征在于，各該電容單元包括：

一第一輸入電容，耦接對應的比較單元的正輸入端；以及

一第二輸入電容，耦接對應的比較單元的負輸入端。

6.如權利要求4所述的逐步逼近式模擬數字轉換器，其特征在于，該逐步逼近式邏輯控制電路在一取樣保持期間內導通所述反饋單元的第一及第二反饋開關，并且在一電荷再分配期間截止所述反饋單元的第一及第二反饋開關。

7.如權利要求2所述的逐步逼近式模擬數字轉換器，其特征在于，該取樣保持電路包括：

一第一取樣開關，其第一端接收該模擬輸入信號，且其第二端耦接第一級比較單元的正輸入端與負輸入端其中之一；

一第二取樣開關，其第一端接收該模擬輸入信號，且其第二端耦接第一級比較單元的正輸入端與負輸入端其中的另一；以及

一保持電容，其第一端耦接該第二取樣開關的第二端，且其第二端耦接一接地端。

8.如權利要求7所述的逐步逼近式模擬數字轉換器，其特征在于，該逐步逼近式邏輯控制電路在一取樣保持期間內導通該第一及第二取樣開關，以令該模擬輸入信號被保持于該保持電容中，并且在一電荷再分配期間截止該第一及第二取樣開關。

9.如權利要求7所述的逐步逼近式模擬數字轉換器，其特征在于，該數字模擬轉換電路包括：

N個電容，其中所述電容的第一端共同耦接該第一取樣開關的第二端；以及

N個開關模塊，分別耦接所述電容的第二端，用于受控于該逐步逼近式邏輯控制電路而選擇性地提供一高邏輯電壓、一低邏輯電壓以及該模擬輸入信號其中之一至對應的電容。

10.如權利要求9所述的逐步逼近式模擬數字轉換器，其特征在于，所述開關模塊在一取樣保持期間內受控于該逐步逼近式邏輯控制電路而提供該模擬輸入信號至對應的電容，并且在一電荷再分配期間內依序受控于該數字邏輯信號每一位的邏輯狀態而提供該高邏輯電壓或該低邏輯電壓至對應的電容，以產生該比較信號。

11.如權利要求10所述的逐步逼近式模擬數字轉換器，其特征在于，第一個電容至第N個電容的電容值比例依序為2N-1至20，且該N位數字邏輯信號的最高位至最低位于該電荷再分配期間內依序對應控制第一個開關模塊至第N個開關模塊。