[發(fā)明專利]模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及模數(shù)轉(zhuǎn)換方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010301277.3
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111510144B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁召明
• 申請（專利權(quán)）人: 芯?？萍迹ㄉ钲冢┕煞萦邢薰?/a>
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12
• 代理公司: 深圳市智圈知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44351
• 代理人: 周獻(xiàn)

1.一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括：

電容陣列，所述電容陣列包括M位電容，其中M位所述電容中的第N位電容被配置為冗余電容且第M電容為最高位電容，M、N分別為正整數(shù)，并且N小于等于M；

比較器，輸入端連接于所述電容陣列，被配置為對所述輸入端的輸入信號執(zhí)行多次比較動作，其中，多次所述比較動作中包括冗余比較動作；以及

邏輯控制電路，連接所述比較器以及所述電容陣列，被配置為根據(jù)每次所述比較動作得到的一個數(shù)字位依次控制所述M位電容翻轉(zhuǎn)，并根據(jù)全部所述比較動作的結(jié)果得到至少M(fèi)個數(shù)字位；

其中，所述至少M(fèi)個數(shù)字位中，自第P個數(shù)字位起到最低位數(shù)字位為冗余數(shù)字位，且每一個所述冗余數(shù)字位對應(yīng)一次所述冗余比較動作的結(jié)果；所述第P個數(shù)字位為所述邏輯控制電路控制所述冗余電容翻轉(zhuǎn)所對應(yīng)的數(shù)字位；P為大于或等于2的整數(shù)；所述邏輯控制電路還被配置為根據(jù)所述冗余數(shù)字位的值調(diào)整最終轉(zhuǎn)換結(jié)果。

2.如權(quán)利要求1所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述比較器被配置為在每次所述冗余比較動作期間執(zhí)行n次重復(fù)比較動作，其中n為正整數(shù)；所述邏輯控制電路被配置為根據(jù)n次重復(fù)比較動作結(jié)果，確定每次所述冗余比較動作結(jié)果對應(yīng)的所述冗余數(shù)字位。

3.如權(quán)利要求2所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述邏輯控制電路被配置為在所述比較器每次執(zhí)行重復(fù)比較動作時確定一個重復(fù)數(shù)字位，所述重復(fù)數(shù)字位的值為1或0，所述邏輯控制電路根據(jù)n個所述重復(fù)數(shù)字位中1的位數(shù)與0的位數(shù)，確定每次所述冗余比較動作結(jié)果對應(yīng)的所述冗余數(shù)字位。

4.如權(quán)利要求3所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述邏輯控制電路被配置為確定n個所述重復(fù)數(shù)字位中1的位數(shù)以及0的位數(shù)，當(dāng)所述1的位數(shù)多于所述0的位數(shù)時，所述邏輯控制電路將所述冗余數(shù)字位置為1；當(dāng)所述0的位數(shù)多于所述1的位數(shù)時，所述邏輯控制電路將所述冗余數(shù)字位置為0，其中n為奇數(shù)。

5.如權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述邏輯控制電路還被配置為在所述冗余比較動作期間，保持當(dāng)前位電容的控制信號不變，所述當(dāng)前位電容為所述邏輯控制電路根據(jù)當(dāng)前冗余比較動作的結(jié)果所翻轉(zhuǎn)的電容。

6.如權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述邏輯控制電路還被配置為在根據(jù)每次所述比較動作得到的一個數(shù)字位，從高位至低位依次調(diào)整所述M個電容的控制信號。

7.如權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述M位電容中，前兩位電容的容值相等，第二位至第M位電容的電容值以2的冪次方遞增。

8.如權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述M位電容中的最低位電容被配置為冗余電容，所述比較器被配置為執(zhí)行兩次所述冗余比較動作；所述邏輯控制電路被配置為根據(jù)全部所述比較動作的結(jié)果得到M+1個數(shù)字位；其中所述M+1個數(shù)字位中的第二個數(shù)字位和第一個數(shù)字位為所述冗余數(shù)字位，且所述第二個 數(shù)字位為所述邏輯控制電路控制所述冗余電容翻轉(zhuǎn)所對應(yīng)的數(shù)字位，所述第一個數(shù)字位為最低位數(shù)字位。

9.如權(quán)利要求8所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述M+1個數(shù)字位中的M-1個數(shù)字位為非冗余數(shù)字位；所述邏輯控制電路還被配置為根據(jù)所述M－1個非冗余數(shù)字位的值以及兩個所述冗余數(shù)字位的值，確定所述最終轉(zhuǎn)換結(jié)果為2a+b－1；其中，a為所述M-1個非冗余數(shù)字位的值，b為兩個所述冗余數(shù)字位的值。

10.一種模數(shù)轉(zhuǎn)換方法，應(yīng)用于上述權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括：

將M位電容中的第N位配置為冗余電容；

對比較器輸入端的輸入信號執(zhí)行多次比較動作，其中，多次所述比較動作中包括冗余比較動作，M、N分別為正整數(shù)且N小于等于M；

根據(jù)每次所述比較動作得到的一個數(shù)字位依次控制所述M位電容翻轉(zhuǎn)，并根據(jù)全部所述比較動作的結(jié)果得到至少M(fèi)個數(shù)字位；其中，所述至少M(fèi)個數(shù)字位中，自第P個數(shù)字位起到最低位數(shù)字位為冗余數(shù)字位，且每一個所述冗余數(shù)字位對應(yīng)一次所述冗余比較動作的結(jié)果；所述第P個數(shù)字位為所述邏輯控制電路控制所述冗余電容翻轉(zhuǎn)所對應(yīng)的數(shù)字位；P為大于或等于2的整數(shù)；以及

根據(jù)所述冗余數(shù)字位的值調(diào)整最終轉(zhuǎn)換結(jié)果。