[發明專利]逐次逼近寄存器模數轉換器和SAR ADC系統

有效

• 申請號: 201811248862.0
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109842415B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 金賢俊
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: H03M1/40
• 分類號: H03M1/40
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 劉久亮;黃綸偉

1.一種逐次逼近寄存器SAR模數轉換器ADC，該SAR ADC包括：

比較電路，該比較電路聯接到按照行和列布置的像素陣列以分別從第一列和第二列接收第一像素信號和第二像素信號，并且被構造為將所述第一像素信號和所述第二像素信號中的每一個與基準電壓進行比較并輸出比較信號；

模數轉換模式判定電路，該模數轉換模式判定電路被設置為接收來自所述比較電路的所述比較信號并被構造為提供基于來自所述比較電路的所述比較信號從不同的模數轉換模式中判定模數轉換模式的模式判定值；以及

共享電路，該共享電路由所述第一列和所述第二列共享，并且被構造為基于來自所述比較電路的所述比較信號和來自所述模數轉換模式判定電路的所述模式判定值來生成所述基準電壓，所述共享電路將所述基準電壓輸出到所述比較電路。

2.根據權利要求1所述的SAR ADC，其中，所述模數轉換模式是轉換目標像素信號的模數轉換值的僅一些位的最低有效位LSB模數轉換或者對所述目標像素信號的模數轉換值的所有位進行模數轉換的完整模數轉換。

3.根據權利要求1所述的SAR ADC，其中，所述比較電路包括：

第一比較器，該第一比較器被設置為接收來自所述第一列的所述第一像素信號并被構造為將所述第一像素信號與來自所述共享電路的所述基準電壓進行比較，并輸出第一比較信號；以及

第二比較器，該第二比較器被設置為接收所述第二像素信號并且被構造為將所述第二像素信號與來自所述共享電路的所述基準電壓進行比較，并輸出第二比較信號。

4.根據權利要求3所述的SAR ADC，其中，所述模數轉換模式判定電路包括：

第一模數轉換模式判定器，該第一模數轉換模式判定器被設置為接收來自所述比較電路的所述第一比較信號并且被構造為基于所接收的第一比較信號以及通過將先前列像素信號的模數轉換值的最高有效位MSB與當前列像素信號進行比較而獲得的值來判定所述模數轉換模式；以及

第二模數轉換模式判定器，該第二模數轉換模式判定器被設置為接收來自所述比較電路的所述第二比較信號并且被構造為基于所接收的第二比較信號以及通過將先前列像素信號的模數轉換值的MSB與當前列像素信號進行比較而獲得的值來判定所述模數轉換模式。

5.根據權利要求1所述的SAR ADC，其中，所述模數轉換模式判定電路提供基于所述第一像素信號與所述第一像素信號之前的先前列像素信號之間的比較或者所述第二像素信號與所述第二像素信號之前的另一先前列像素信號之間的比較的所述模式判定值。

6.根據權利要求1所述的SAR ADC，其中，所述共享電路包括：

共享SAR操作邏輯電路，該共享SAR操作邏輯電路被設置為接收來自所述模數轉換模式判定電路的所述模式判定值，并且被配置為輸出控制信號以進行LSB模數轉換或完整模數轉換；

共享MSB存儲和更新電路，該共享MSB存儲和更新電路接收來自所述共享SAR操作邏輯電路的所述控制信號并存儲所述第一像素信號的模數轉換值的MSB信息；

共享測距電路，該共享測距電路接收來自所述共享SAR操作邏輯電路的所述控制信號并輸出用于生成所述基準電壓的測距控制值；

共享存儲電路，該共享存儲電路接收來自所述共享測距電路的所述測距控制值并輸出包括所述MSB信息和LSB信息的模數轉換值；以及

共享電容器數模轉換器C-DAC，該共享C-DAC接收來自所述共享存儲電路的所述模數轉換值并生成所述基準電壓。