[發明專利]用于多信道取樣SAR ADC的系統及方法

有效

• 申請號: 201510341018.2
• 申請日: 2015-06-18
• 公開（公告）號: CN105281773B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 阿底峽·曼達爾
• 申請（專利權）人: 德州儀器公司
• 主分類號: H03M1/38
• 分類號: H03M1/38
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

本申請案涉及一種用于多信道取樣SAR ADC的系統及方法。一種裝置(400)包含SAR(412)、比較器(410)、DAC(408)及多信道無源S/H組件(406)。所述多信道無源S/H組件(406)能夠并行對多個模擬電壓進行取樣與保持。所述多信道無源S/H組件(406)進一步能夠將所述多個經取樣與保持模擬電壓串行饋送到所述SAR(412)、比較器(410)及DAC(408)，使得每一模擬電壓被串行轉換為數字表示。

相關申請案交叉參考

本申請案主張來自2014年6月18日提出申請的第62/013,634號美國臨時申請案的優先權，所述臨時申請案的全部揭示內容以引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明大體來說涉及采用逐次逼近寄存器(SAR)的模/數轉換器(ADC)。

背景技術

SAR為在最后針對每一轉換會聚于數字輸出上之前經由貫穿所有可能量化電平的二進制搜索將連續模擬波形轉換成離散數字表示的一種類型的ADC。現在將參考圖1A到C描述實例性常規ADC。

圖1A到1C圖解說明常規ADC 100。圖1A圖解說明使用最高有效位評估輸入電壓的ADC 100，而圖1B圖解說明使用下一最高有效位評估輸入電壓的ADC 100，而且圖1C圖解說明使用最低有效位評估輸入電壓的ADC 100。

如圖1A中所展示，ADC 100包含取樣與保持(S/H)組件102、比較器104、SAR 106及數/模轉換器(DAC)。

S/H組件102經布置以從輸入線110接收模擬輸入電壓V_in且經布置以將經取樣與保持模擬電壓V_s輸出到輸出線112上。S/H組件102對V_in進行取樣與保持直到需要V_in為止。

比較器104經布置以在第一輸入處從輸出線112接收V_s且在第二輸入處從輸出線114接收來自DAC 108的輸出電壓V_out。比較器104還經布置以將基于V_s與V_out的比較的經比較信號輸出到線116。

SAR 106經布置以從線116接收經比較信號且從時鐘線118接收時鐘信號。SAR 106經布置以將SAR輸出值輸出到輸出線120、122及124以最終提供V_in的近似值的數字表示。

DAC108經布置以經由參考線111接收參考電壓V_ref。DAC 108基于V_ref及來自SAR106的SAR輸出值而提供V_out。

在操作中，常規ADC 100提供對應于模擬輸入的數字輸出。出于論述的目的，令V_in為3.7V。最初，SAR 106以最高有效位開始且詢問“其是否大于4V？”數字值“1”被輸出到輸出線120，數字值“0”被輸出到輸出線122且數字值“0”被輸出到輸出線124，其均被輸出到DAC108。在此實例中，令V_ref為1V，使得V_out呈與由SAR 106提供的數字值相關聯的1V增量。因此，DAC 108經由輸出線114將V_out作為4V的模擬值輸出到比較器104。

比較器104將來自DAC 108的4V與由S/H組件102提供的3.7V進行比較且指示V_in“不大于4V”，因此將數字“0”輸出到SAR 106。

如圖1B中所展示，SAR 106接著將最高有效位復位到“0”且將下一位設置為數字“1”，并且詢問“其是否大于2V？”數字值“0”被輸出到輸出線120，數字值“1”被輸出到輸出線122且數字值“0”被輸出到輸出線124，其均被輸出到DAC 108。