[發(fā)明專利]一種用于電容型逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器的電容排序電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110371211.6
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113131940B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊華;仵欣杰;許童睿;馮全源;蘇華英;王國松
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H03M1/46
• 分類號: H03M1/46
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心 51203
• 代理人: 陳一鑫

1.一種用于差分型逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器的電容排序電路，針對均含有N個(gè)單位電容的正負(fù)電容陣列進(jìn)行排序；正電容陣列的N個(gè)單位電容分別標(biāo)記為C_{P_0}、C_{P_1}、C_{P_2}……C_{P_N-1}；負(fù)電容陣列的N個(gè)單位電容分別標(biāo)記為C_{N_0}、C_{N_1}、C_{N_2}……C_{N_N-1}；所述電容排序電路包括：比較器、待排序電容C_{P_0}～C_{P_N-1}和C_{N_0}～C_{N_N-1}、開關(guān)電路、信號線LINE_{P_0}～LINE_{P_N-1}和LINE_{N_0}～LINE_{N_N-1}、控制輸出模塊；所述比較器的正負(fù)輸入端均分為兩路，一路通過開關(guān)連接共模電壓V_CM，另一路分別于正負(fù)電容陣列的上極板相連；待排序正電容陣列每個(gè)電容的輸出端通過開關(guān)電路決定連接信號；待排序負(fù)電容陣列每個(gè)電容的輸出端通過開關(guān)電路決定連接信號，正負(fù)電容陣列的開關(guān)電路分別由信號線LINE_{P_0}～LINE_{P_N-1}和信號線LINE_{N_0}～LINE_{N_N-1}控制；連接信號包括兩種，一種為參考電壓V_REF，另一種為連接地；當(dāng)信號線LINE_{P_0}～LINE_{P_N-1}和信號線LINE_{N_0}～LINE_{N_N-1}為高電平時(shí)，電容的輸出端與參考電壓V_REF相連；當(dāng)信號線LINE_{P_0}～LINE_{P_N-1}和信號線LINE_{N_0}～LINE_{N_N-1}為低電平時(shí)，電容的輸出端與地相連；所述開關(guān)電路為每個(gè)待排序電容的輸出端與每條信號線的輸入端之間都設(shè)置的開關(guān)的開關(guān)群；需注意的是在差分型逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器中，將正負(fù)電容陣列相同位置的單位電容看成一個(gè)整體進(jìn)行排序；組成待排序電容C₀、C₁、C₂……C_N-1；

對電容的排序通過分別對兩個(gè)電容之間的比較實(shí)現(xiàn)；當(dāng)比較C_X與C_X+1之間的電容大小時(shí)，首先關(guān)閉開關(guān)，使得正負(fù)陣列的電容上極板全部接V_CM；其次，將C_{P_X}的下極板與V_REF相連接，正電容陣列其余電容的下極板與地相連；類似的，對應(yīng)的負(fù)電容器陣列的電容C_{N_X}下極板接地，負(fù)電容陣列其余電容的下極板與V_REF相連；接著，開關(guān)K₀斷開，并將正負(fù)電容陣列電容的下極板的連接信號相互交換，即正電容陣列的C_{P_X+1}的下極板與V_REF相連接，正電容陣列其余電容的下極板與地相連；負(fù)電容器陣列的電容C_{N_X+1}下極板接地，負(fù)電容陣列其余電容的下極板與V_REF相連；根據(jù)電荷守恒原理，正負(fù)電容陣列上極板的電壓將會發(fā)生變化，通過比較器的輸出高低可以判斷C_X與C_X+1之間的電容大小；其余電容之間的比較則重復(fù)上述操作。