[發明專利]一種逐次逼近模數轉換器中的電容陣列邏輯控制方法

有效

• 申請號: 202010710779.1
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN112039528B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 王巍;丁立;樊琦;趙汝法;袁軍;霍軍;黎淼;張禎
• 申請（專利權）人: 重慶中易智芯科技有限責任公司
• 主分類號: H03M1/38
• 分類號: H03M1/38;H03M1/08
• 代理公司: 重慶啟恒騰元專利代理事務所(普通合伙) 50232
• 代理人: 黎志紅

1.一種高精度逐次逼近模數轉換器的電容陣列邏輯控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

如果電容陣列是上極板采樣的DAC電容陣列時，采樣后比較器正負輸入端電壓Vxp和Vxn等于差分輸入電壓Vip和Vin，此時直接進行第一次比較，并根據比較結果決定后續位操作正輸入側還是負輸入側電容；當首位比較結果為1，即比較器正輸入端Vxp大于負輸入端Vxn時，將Vxn側的第一位MSB電容下極板由GND接入Vref，并且后續位均只操作Vxn側的電容，Vxp側的電容在整個轉換周期中保持接GND；而當首位比較結果為0時，即比較器正輸入端Vxn大于負輸入端Vxp時，將Vxp側的第一位MSB電容下極板由GND接入Vref，并且后續位均只操作Vxp側的電容，Vxn側的電容在整個轉換周期中保持接GND；

如果電容陣列是下極板采樣的DAC電容陣列時，采樣后比較器正負輸入端的電壓分別為V_xp＝-V_in+V_cm和V_xn＝-V_ip+V_cm，其中V_ip和V_in為差分信號正負端輸入值，V_cm為共模電壓，此時V_xp-V_xn＝V_ip-V_in，直接進行第一次比較，并根據比較結果決定后續位操作正輸入側還是負輸入側電容；當首位比較結果為1，即比較器正輸入端Vxp大于負輸入端Vxn時，將Vxn側的第一位MSB電容下極板由GND接入Vref，并且后續位均只操作Vxn側的電容，Vxp側的電容在整個轉換周期中保持接GND，而當首位比較結果為0時，即比較器正輸入端Vxn大于負輸入端Vxp時，將Vxp側的第一位MSB電容下極板由GND接入Vref，并且后續位均只操作Vxp側的電容，Vxn側的電容在整個轉換周期中保持接GND。

2.根據權利要求1所述的一種高精度逐次逼近模數轉換器的電容陣列邏輯控制方法，其特征在于，無論是上極板還是下極板采樣的DAC電容陣列，當首次的比較結果為1時，將Vxn側的最高位MSB電容由GND接入Vref，電荷再分布使得Vxn側電勢上升，此時再進行比較；如果比較第二次結果仍為1，則再將次高位電容由GND接入Vref，使上式中Vref前的系數變為3/4，繼續進行比較；如果第二次的比較結果為0，則將最高位MSB電容由Vref接回GND，再將次高位電容由GND接入Vref，使上式中Vref前的系數變為1/4，繼續進行比較；后面以此類推，當第N位比較結果為1時，直接將下一位即第N位電容由GND接入Vref；當比較結果為0時，將本位即第N-1位電容由Vref接回GND，再將下一位(第N位)電容由GND接入Vref，直到所有位比較完成；當首次的比較結果為0時，將Vxp側的最高位MSB電容由GND接入Vref，電荷再分布使得Vxn側電勢上升，此時V_xp-V_xn＝V_ip-V_in+再進行比較；如果比較第二次結果仍為0，則再將次高位電容由GND接入Vref，使上式中Vref前的系數變為3/4，繼續進行比較；如果第二次的比較結果為1，則將最高位MSB電容由Vref接回GND，再將次高位電容由GND接入Vref，使上式中Vref前的系數變為1/4，繼續進行比較；后面以此類推，當第N位比較結果為0時，直接將下一位(第N位)電容由GND接入Vref；當比較結果為l時，將第N-1位電容由Vref接回GND，再將第N位電容由GND接入Vref。