[發明專利]用于將模擬信號轉換成數字信號的裝置

有效

• 申請號: 201380011300.3
• 申請日: 2013-02-26
• 公開（公告）號: CN104160628B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 丹尼爾·德扎希尼;法塔赫·埃爾拉·羅比;勞特倫特·格林·馬特爾
• 申請（專利權）人: 法國國家科研中心
• 主分類號: H03M1/14
• 分類號: H03M1/14
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 陳衛

技術領域

本發明涉及將模擬信號轉換成數字信號的領域。

尤其是在包括傳感器的矩陣的成像器的領域中，存在（present）于傳感器的列的端部的模擬信號需要被轉換成數字信號。

背景技術

文獻US-2007/0279506描述了一種借助于階躍和通過逐次逼近而進行轉換的轉換裝置。然而，該裝置不太令人滿意，特別是由于大量電子元器件的使用，使得原始的模擬信號和所獲得的數字信號之間通信緩慢且具有不確定性。

至于傳感器的列的寬度趨于降低，以改善圖像的質量，難題出現。該難題與轉換的速度有關，降低所用的電子電路的電能消耗，獲得高分辨率，即獲得高比特數的數字信號，獲得可靠的數字信號，即盡可能準確的表示該模擬信號，減少所述電子電路所占據的區域，電子電路的寬度須和傳感器的列的寬度相匹配。

發明內容

本發明目的是提供一種解決這些難題的方法。

一種用于將分別存在于多個信道的模擬信號轉換成數字信號的方法被提供。

該方法包括：產生共用于所有的信道（common to all the channels）的連續的預定的第一模擬信號，該第一模擬信號在具有寬的連續階位的階梯中（in a staircase with wide successive steps）具有預定值，每一個值對應于數字信號的最高有效位（m）。

對于每一個信道，該方法包括：依次將待轉換的模擬信號的值和每個所述預定值比較；檢測與待轉換的模擬信號的值接近的第一模擬信號的預定的第一值；存儲與所述檢測的預定的第一值相對應的最高有效位的值；存儲由待轉換的模擬信號的值和所述檢測的預定值之間的差值所產生的殘余或剩余部分；通過逐次逼近將所述殘余或剩余部分與被包含在模擬信號的兩個邊界值之間的預定的第二模擬信號比較，其之間的差值大于所述連續的所述階位（step）；依次存儲與數字信號的最低有效位相對應的、通過逐次逼近所比較的結果的狀態。

然后，對于每一個信道，該方法包括：組合最高有效位和最低有效位，以傳送與待轉換的模擬信號的值相對應的數字信號，該數字信號包含除了最高位的最低有效位以及最高有效位,其中最低有效位的最高位被添加至該最高有效位。

該方法可能包括：以遞減順序依次將待轉換的模擬信號的值和每個所述預定值比較，檢測小于待轉換的模擬信號的值的第一模擬信號的預定的第一值。

一種用于將分別存在于多個信道的模擬信號轉換成數字信號的裝置也被提供。

該裝置包括：共用的（common）產生電路，其能夠產生連續的預定的第一模擬信號，該第一模擬信號具有與數字信號的最高有效位相對應的預定的第一值。

此外，對于每一個信道，該裝置包括局部電路，該局部電路包括：第一比較裝置，其包括單個比較器，該單個比較器用于將所述預定的第一模擬信號和待轉換的模擬信號比較；第一裝置，其用于存儲數字信號的最高有效位，該數字信號的最高有效位對應于預定的第一模擬信號的值，該第一模擬信號接近待轉換的以及由所述第一比較裝置檢測的相應的模擬信號；裝置，其用于存儲由待轉換的相應的模擬信號和所述檢測的預定的第一值之間的差值所產生的殘余或剩余部分；產生裝置，其能夠產生預定數量的第二模擬信號；第二比較裝置，其包括所述單個比較器，該單個比較器用于通過逐次逼近將所述第二模擬信號分別和所述殘余或剩余部分比較；第二裝置，其用于存儲與來自所述第二比較裝置的結果相對應的數字信號的最低有效位；以及組合裝置，其用于組合所述最高有效位和最低有效位，以傳送與待轉換的相應的模擬信號相對應的數字信號。

用于存儲殘余或剩余部分的裝置包括電容器。

配備有轉換裝置的傳感器的矩陣也被提供，局部電路被放置在該矩陣的列的端部，共用電路被放置在一行（line）的端部。

附圖說明

現在將結合附圖和非限制性的實施例對本發明的轉換裝置進行說明：

圖1 表示轉換裝置的整體電路圖；

圖2 表示該轉換裝置更詳細的電路圖；

圖3 表示根據第一操作配置的轉換裝置的電路圖；

圖4 表示根據第二操作配置的轉換裝置的電路圖；

圖5 示意性表示轉換裝置的布局。

具體實施方式

圖1中所示的轉換裝置1是用于存在于多個信道V-1, V-2 … V-i … V-n的模擬信號Sa-1, Sa-2 … Sa-i … Sa-n的轉換，其中該多個信道（例如）由傳感器（特別是圖像傳感器，光或熱輻射傳感器，諸如輻射熱測定器，光電倍增器，或檢測傳感器）的矩陣的終端連接而形成。