[發明專利]采用全并行高速轉換的兩步式單斜模數轉換電路及方法

在審

• 申請號: 202110554976.3
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113381763A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 郭仲杰;蘇昌勖;李晨;曹喜濤;劉申;韓曉
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: H03M1/14
• 分類號: H03M1/14
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 戴媛

1.采用全并行高速轉換的兩步式單斜模數轉換電路，其特征在于，包括比較器CMP1和比較器CMP2，所述比較器CMP1和比較器CMP2的正端輸入連接輸入信號VIN，負端輸入連接開關電容控制網絡的輸出，所述比較器CMP1和比較器CMP2的輸出端通過第一數字邏輯控制電路分別連接邊沿D觸發器DFF1和邊沿D觸發器DFF2的輸入端，邊沿D觸發器DFF1和邊沿D觸發器DFF2的輸出端連接第二數字邏輯控制電路，所述第一數字邏輯控制電路和第二數字邏輯控制電路分別連接計數器COUNTER2和計數器COUNTER1的輸入端，計數器COUNTER2和計數器COUNTER1的輸出端連接數字求和電路。

2.根據權利要求1所述的采用全并行高速轉換的兩步式單斜模數轉換電路，其特征在于，所述開關電容控制網絡包括粗斜坡控制開關S1和S2、細斜坡控制開關S5和S6、數字控制開關S3和S4以及保持電容C1和C2，所述粗斜坡控制開關S1一端連接粗斜坡信號Ramp_c，另一端連接比較器CMP2的負輸入端和保持電容C2的上極板，所述粗斜坡控制開關S2一端連接粗斜坡信號Ramp_c，另一端連接比較器CMP1的負輸入端和保持電容C1的上極板，所述細斜坡控制開關S5一端連接細斜坡信號Ramp_f，另一端連接保持電容C2，所述細斜坡控制開關S6一端連接細斜坡信號Ramp_f，另一端連接保持電容C1，所述數字控制開關S3一端連接基準電壓，另一端連接保持電容C2的下極板，所述數字控制開關S4一端連接基準電壓，另一端連接保持電容C1的下極板。

3.根據權利要求2所述的采用區間細斜坡的并行兩步式單斜模數轉換電路，其特征在于，所述數字控制開關S4一端連接的基準電壓為Vref，所述數字控制開關S3一端連接的基準電壓為Vref-1/2LSB。

4.采用區間細斜坡的并行兩步式單斜模數轉換方法，其特征在于，采用權利要求3所述的單斜模數轉換電路，具體為：設置粗斜坡信號Ramp_f，以ΔV為步長在整個量化區間內尋找信號所處的區間，找到信號所處的細量化區間后，粗量化對應的比較器翻轉，粗量化完成；在粗量化進行時，細量化同時開始，通過保持電容C1、C2與細斜坡信號Ramp_f，產生兩路互補細量化斜坡信號Ramp_L1和Ramp_L2，設置比較器CMP1和CMP2，通過開關電容控制網絡的控制，實現粗量化與細量化的并行處理。

5.根據權利要求4所述的采用區間細斜坡的并行兩步式單斜模數轉換方法，其特征在于，所述互補細量化斜坡信號Ramp_L1和Ramp_L2由粗量化結束時的電壓值上升至粗量化的下一個臺階電壓，互補細量化斜坡信號Ramp_L1和Ramp_L2的電壓差值為二分之一個粗量化的臺階電壓值。