[發明專利]循環型模數轉換器

在審

• 申請號: 201410409983.4
• 申請日: 2014-08-19
• 公開（公告）號: CN104202049A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 藺智挺;吳秀龍;李正平;陳軍寧;彭春雨;汪小思
• 申請（專利權）人: 合肥寧芯電子科技有限公司
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

1.一種循環型模數轉換器，其特征在于，包括：乘積運算放大器、緩沖器、附加電容、兩個比較器、數模轉換器、輸入開關、多個第一開關以及多個第二開關，輸入開關的閉合斷開由采樣時鐘控制，第一開關和第二開關的閉合斷開由雙相非交疊時鐘控制；

在輸入開關閉合時，外部輸入電壓與緩沖器的輸入端聯通；

在各個第一開關均閉合時，乘積運算放大器處于采樣相狀態，且緩沖器的輸出端與乘積運算放大器中的儲能元件聯通；

在各個第二開關均閉合時，乘積運算放大器的輸出端與緩沖器的輸入端以及附加電容分別聯通，且緩沖器的輸出端與兩個比較器的輸入端分別聯通；

兩個比較器的輸出端分別與數模轉換器的輸入端分別連接。

2.如權利要求1所述的循環型模數轉換器，其特征在于，在上一個采樣時鐘結束且下一個采樣時鐘到來之前，循環型模數轉換器在運算放大狀態和采樣保持狀態之間持續切換；

運算放大狀態：輸入開關斷開，雙相非交疊時鐘控制第一開關斷開且第二開關閉合；乘積運算放大器處于放大相狀態，且乘積運算放大器、緩沖器以及附加電容形成放大相電路，乘積運算放大器對其輸入電壓進行運算放大，附加電容采集到乘積運算放大器的輸出電壓與緩沖器電壓的電壓差，比較器輸出的數字碼輸入數模轉換器，數模轉換器輸出循環型模數轉換器的基準電壓；

采樣保持狀態：輸入開關斷開，雙相非交疊時鐘控制第一開關閉合且第二開關斷開；乘積運算放大器處于采集相狀態，附加電容采集到的電壓經過緩沖器后還原為乘積運算放大器的輸出電壓，并被乘積運算放大器采集，使乘積運算放大器采集到其在前一個時序的輸出電壓，該輸出電壓作為乘積運算放大器在下一個時序的輸入電壓。

3.如權利要求2所述的循環型模數轉換器，其特征在于，在采樣時鐘到來的情況下，所述循環型模數轉換器處于采樣狀態；

采樣狀態：輸入開關閉合，雙相非交疊時鐘控制第一開關閉合且第二開關斷開；乘積運算放大器處于采集相狀態，外部輸入電壓經過緩沖器后被乘積運算放大器采集到。

4.如權利要求2所述的循環型模數轉換器，其特征在于，所述乘積運算放大器對其輸入電壓進行運算放大包括：

在乘積運算放大器的輸入電壓大于一比較器的閾值電壓+V_th時，乘積運算放大器對其輸入電壓乘2并減去循環型模數轉換器的基準電壓；

在乘積運算放大器的輸入電壓小于另一比較器的閾值電壓-V_th時，乘積運算放大器對其輸入電壓乘2并加上循環型模數轉換器的基準電壓；

在乘積運算放大器的輸入電壓小于一比較器的閾值電壓+V_th且大于另一比較器的閾值電壓-V_th時，乘積運算放大器對其輸入電壓乘2。

5.如權利要求1或2或3或4所述的循環型模數轉換器，其特征在于，所述乘積運算放大器包括：運算放大器、第一電容和第二電容；

第一電容的一端和第二電容的一端與運算放大器的輸入端連接；

在第二開關閉合時，運算放大器的輸出端與緩沖器的輸入端聯通；

在第一開關閉合時，緩沖器的輸出端與第一電容的另一端以及第二電容的另一端分別聯通。

6.如權利要求5所述的循環型模數轉換器，其特征在于，所述第一電容、第二電容和附加電容具有相同的容值。