[發明專利]一種差分輸入型逐次逼近模數轉換器

在審

• 申請號: 202010129254.9
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN113328752A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 劉清波
• 申請（專利權）人: 鉅泉光電科技（上海）股份有限公司
• 主分類號: H03M1/46
• 分類號: H03M1/46;H03M1/12
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

1.一種差分輸入型逐次逼近模數轉換器，其特征在于，所述差分輸入型逐次逼近模數轉換器包括：

D/A轉換模塊，包括同相端電容陣列和反相端電容陣列，用于在采樣階段，根據采樣控制信號進行相應開關切換，以使所述同相端電容陣列中的各同相端電容和所述反相端電容陣列中的各反相端電容基于差分輸入電壓和共模電壓進行采樣；在逐次比較階段，根據逐次比較控制信號進行相應開關切換，以基于第一參考電壓和第二參考電壓對各所述同相端電容的電荷進行重新分配，產生同相端節點電壓和反相端節點電壓；

共模電壓產生模塊，連接于所述同相端電容陣列和所述反相端電容陣列，用于在采樣階段，根據所述差分輸入電壓產生所述共模電壓；

比較模塊，連接于所述同相端電容陣列和所述反相端電容陣列，用于在逐次比較階段，對所述同相端節點電壓和所述反相端節點電壓進行比較，并在所述同相端節點電壓大于所述反相端節點電壓時產生邏輯狀態保持信號，在所述同相端節點電壓小于所述反相端節點電壓時產生邏輯狀態復位信號；

逐次逼近邏輯控制模塊，連接于所述比較模塊和所述D/A轉換模塊之間，用于在采樣階段產生所述采樣控制信號，在逐次比較階段產生所述逐次比較控制信號，并在每次比較結束后，根據所述邏輯狀態保持信號使所述逐次比較控制信號中置1的當前位邏輯狀態保持不變或根據所述邏輯狀態復位信號使所述逐次比較控制信號中置1的當前位邏輯狀態復位。

2.根據權利要求1所述的差分輸入型逐次逼近模數轉換器，其特征在于，所述共模電壓產生模塊包括：第一分壓電阻和第二分壓電阻，所述第一分壓電阻的一端接入第一差分輸入電壓，所述第一分壓電阻的另一端連接于所述第二分壓電阻的一端，同時作為所述共模電壓產生模塊的輸出端，所述第二分壓電阻的另一端接入第二差分輸入電壓。

3.根據權利要求2所述的差分輸入型逐次逼近模數轉換器，其特征在于，所述第一分壓電阻的阻值和所述第二分壓電阻的阻值相等，此時所述共模電壓產生模塊產生的所述共模電壓Vcm＝(Vinp+Vinn)/2；其中，Vinp為第一差分輸入電壓，Vinn為第二差分輸入電壓。

4.根據權利要求1所述的差分輸入型逐次逼近模數轉換器，其特征在于，所述同相端電容陣列包括：N+1個同相端電容、一個同相端接入開關、N個同相端三路選通開關和一個同相端二路選通開關，N+1個所述同相端電容的上極板并聯且連接于所述同相端接入開關的第一連接端，同時作為同相端節點電壓輸出端，所述同相端接入開關的第二連接端連接于所述共模電壓產生模塊的輸出端以接入所述共模電壓，N+1個所述同相端電容的下極板對應連接于N個所述同相端三路選通開關的連接端和一個所述同相端二路選通開關的連接端，N個所述同相端三路選通開關的三個選通端均分別接入第一差分輸入電壓、第一參考電壓和第二參考電壓，一個所述同相端二路選通開關的兩個選通端分別接入第一差分輸入電壓和第二參考電壓；所述反相端電容陣列包括：N+1個反相端電容、一個反相端接入開關、N個反相端三路選通開關和一個反相端二路選通開關，N+1個所述反相端電容的上極板并聯且連接于所述反相端接入開關的第一連接端，同時作為反相端節點電壓輸出端，所述反相端接入開關的第二連接端連接于所述共模電壓產生模塊的輸出端以接入所述共模電壓，N+1個所述反相端電容的下極板對應連接于N個所述反相端三路選通開關的連接端和一個所述反相端二路選通開關的連接端，N個所述反相端三路選通開關的三個選通端均分別接入第二差分輸入電壓、第一參考電壓和第二參考電壓，一個所述反相端二路選通開關的兩個選通端分別接入第二差分輸入電壓和第一參考電壓；其中，一個同相端接入開關、N個同相端三路選通開關、一個同相端二路選通開關、一個反相端接入開關、N個反相端三路選通開關和一個反相端二路選通開關的控制端均連接于所述逐次逼近邏輯控制模塊，N為所述差分輸入型逐次逼近模數轉換器位數且為大于1的正數。