[發(fā)明專利]一種過采樣式Pipeline SAR-ADC系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711225615.4
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107769784B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設計）人: 李榮寬;周駿;沈泓翔
• 申請（專利權）人: 四川知微傳感技術有限公司
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12;H03M1/46
• 代理公司: 成都行之專利代理有限公司 51220
• 代理人: 王記明

1.一種過采樣式Pipeline?SAR-ADC系統(tǒng)，其特征在于，包括順次連接的過采樣開關、模數(shù)轉換系統(tǒng)及數(shù)字擴位系統(tǒng)，所述模數(shù)轉換系統(tǒng)包括逐次逼近型模數(shù)轉換模塊和寄存器，所述逐次逼近型模數(shù)轉換模塊的數(shù)量為N塊，N為大于或等于2的正整數(shù)，N塊所述的逐次逼近型模數(shù)轉換模塊順次連接形成N階，每塊逐次逼近型模數(shù)轉換模塊的階數(shù)與其在所有逐次逼近型模數(shù)轉換模塊中輸入信號的次序對應，每塊逐次逼近型模數(shù)轉換模塊的數(shù)字輸出端均與寄存器的輸入端連接；所述數(shù)字擴位系統(tǒng)包括數(shù)字位增加模塊和時鐘控制模塊，所述數(shù)字位增加模塊包括級聯(lián)積分梳狀濾波器及與級聯(lián)積分梳狀濾波器連接的移動平均濾波器；其中，

過采樣開關，用于輸入模擬信號并采樣后輸出；

逐次逼近型模數(shù)轉換模塊，用于將輸入其內的模擬信號轉換成數(shù)字信號，并發(fā)送至寄存器，其中，第一階逐次逼近型模數(shù)轉換模塊輸入的信號為過采樣開關輸出的信號；

寄存器，用于接收逐次逼近型模數(shù)轉換模塊輸出的數(shù)字信號，并將N階逐次逼近型模數(shù)轉換模塊輸出的數(shù)字信號組合成流水線形式輸出；

時鐘控制模塊，用于向級聯(lián)積分梳狀濾波器和移動平均濾波器提供時鐘信號；

級聯(lián)積分梳狀濾波器，用于接收時鐘控制模塊發(fā)出的時鐘信號，并在接收到觸發(fā)啟動時鐘信號時接收寄存器輸出的數(shù)字碼，然后進行積分和降頻，且在積分過程中實現(xiàn)位數(shù)的遞增；

移動平均濾波器，用于接收時鐘控制模塊發(fā)出的時鐘信號，并在接收到觸發(fā)啟動時鐘信號時去除時鐘抖動和級聯(lián)積分梳狀濾波器輸出數(shù)字碼的固有噪聲，以實現(xiàn)平滑輸出。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種過采樣式Pipeline?SAR-ADC系統(tǒng)，其特征在于，所述逐次逼近型模數(shù)轉換模塊包括采樣開關、電容陣列、比較器、邏輯控制模塊及輸出緩沖模塊，所述采樣開關和電容陣列的數(shù)量均為兩個，兩個所述的采樣開關與兩個所述電容陣列的輸入端一一對應連接，兩個所述電容陣列的輸出端分別連接比較器的同相輸入端和反相輸入端；所述比較器的輸出端與邏輯控制模塊的輸入端連接，所述邏輯控制模塊的數(shù)字控制輸出端與所述電容陣列的數(shù)字位控制輸入端連接，所述邏輯控制模塊的輸出端與輸出緩沖模塊的輸入端連接。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種過采樣式Pipeline?SAR-ADC系統(tǒng)，其特征在于，任意相鄰兩塊逐次逼近型模數(shù)轉換模塊之間的線路上均設有信號放大電路。

4.根據(jù)權利要求1～3中任意一項所述的一種過采樣式Pipeline?SAR-ADC系統(tǒng)，其特征在于，所述級聯(lián)積分梳狀濾波器由多個單級CIC濾波器級聯(lián)構成。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種過采樣式Pipeline?SAR-ADC系統(tǒng)，其特征在于，所述CIC濾波器包括積分器、抽取器及微分器，所述積分器、抽取器及微分器順次連接。