[發明專利]偽差分模數轉換器

有效

• 申請號: 201910335932.4
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110324043B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 朱循宇;金樂樂
• 申請（專利權）人: 矽力杰半導體技術（杭州）有限公司
• 主分類號: H03M1/46
• 分類號: H03M1/46;H03M1/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種偽差分模數轉換器，包括第一電容陣列以及第二電容陣列，并分別連接至模數轉換電路的兩個輸入端，其特征在于：所述第一電容陣列的輸出端以及所述第二電容陣列的輸出端分別接收第一參考電壓以及第二參考電壓，其中，所述第一參考電壓的值處于零電壓以及模擬輸入信號的峰值之間，且所述第二參考電壓為零電壓。本發明的偽差分模數轉換器，不需要改變電路的結構，僅通過改變連接至電容陣列的輸出端的電壓，以及設置合適的正參考電壓的值，便可達到拓展量程的目的。

技術領域

本發明涉及一種半導體集成電路，更具體地說，涉及一種偽差分模數轉換器。

背景技術

現有技術中，在一些傳感器接口電路應用中，傳感器所要檢測的信號一般都是單端信號，比如電池電量、溫度等。這些單端信號抗干擾的能力很弱，若模數轉換器直接采樣會帶來一定的精度損失。

所以，通常會在模擬信號輸入到模數轉換器之前，將單端信號轉換成差分信號，即單轉差。但是在一些高精度的模數轉換器中，比如16比特甚至24比特，單轉差電路很難保證較大的動態范圍。所以高精度的采樣轉換電路中，一般不采用前置的單轉差電路。

另外一種采樣單端信號的方式是偽差分技術，但是由于單端信號只能是單一方向變化的，這樣就會導致模數轉換器的輸出范圍只有原來量程的一半，從而導致動態范圍減少。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種偽差分模數轉換器，以解決現有技術中，模數轉換器的輸出范圍窄的問題。

本發明提供一種偽差分模數轉換器，包括：

第一電容陣列以及第二電容陣列，并分別連接至模數轉換電路的兩個輸入端，其特征在于：

所述第一電容陣列的輸出端以及所述第二電容陣列的輸出端分別接收第一參考電壓以及第二參考電壓，其中，所述第一參考電壓的值處于零電壓以及模擬輸入信號的峰值之間，且所述第二參考電壓為零電壓。

優選地，所述第一參考電壓的值為所述模擬輸入信號的峰值的一半。

優選地，將所述第一電容陣列以及所述第二電容陣列的上極板分別作為各自的所述輸出端，且所述第一電容陣列以及所述第二電容陣列的下極板分別在所述模擬輸入信號的一端以及至少一個固定電壓之間切換。

優選地，所述第一電容陣列的下極板連接至所述模擬輸入信號的正端，所述第二電容陣列的下極板連接至所述模擬輸入信號的負端。

優選地，所述第一電容陣列以及所述第二電容陣列的下極板還均連接至一個固定電壓，其中，所述固定電壓為一共模電壓，且所述共模電壓的值處于零電壓以及所述第一參考電壓之間。

優選地，所述共模電壓的值為所述第一參考電壓的一半。

優選地，所述第一電容陣列以及所述第二電容陣列的下極板還均連接至兩個固定電壓，其中，所述兩個固定電壓分別為所述第一參考電壓以及所述第二參考電壓。

優選地，所述第一電容陣列以及所述第二電容陣列的下極板通過一刀多擲開關連接至所述模擬輸入信號的一端以及至少一個固定電壓。

優選地，所述第一電容陣列以及所述第二電容陣列的等效電容值相等。

優選地，所述偽差分模數轉換器為偽差分逐次逼近型模數轉換器。

本發明的偽差分模數轉換器，不需要改變電路的結構，僅通過改變連接至電容陣列的輸出端的電壓，以及設置合適的正參考電壓的值，便可達到拓展量程的目的。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。