[发明专利]一种模数转换器

权利要求书

1.一种模数转换器ADC，包括：

输入开关；

二进制加权电容阵列，被配置以在所述输入开关处于导通状态时， 通过所述输入开关接收输入电压信号；

多个开关，在各个电容与所述输入开关比较相对的一侧分别与所 述电容阵列中对应的一个串联，其中，所述多个开关被配置具有各自 的第一开关状态和至少各自的第二开关状态，在该第一开关状态下， 所述开关与参考电压V_DD耦接，而在该第二开关状态下，所述开关接 地；

比较器，其具有第一输入和第二输入，该第一输入被配置来从所 述电容阵列的输入开关侧接收电压，该第二输入被配置以接收所述参 考电压一半的V_DD/2的电压信号；以及

逐次逼近寄存器SAR，其耦合于所述比较器的输出端，并且被配 置以基于至少部分的所述比较器的输出控制所述输入开关和所述多个 开关。

2.根据权利要求1所述的ADC，其中，所述输入开关被配置在 模数转换之前处于接通状态，以向所述二进制加权电容阵列提供输入 电压；以及所述输入开关被配置在模数转换过程中处于断开状态。

3.根据权利要求2所述的ADC，其中，在模数转换的开始阶段， 将连接于所述ADC的数字输出的最高有效位MSB所对应的电容的第 一开关配置耦接至所述V_DD信号，并且将在所述多个开关中的所有其 它的开关配置接地。

4.根据权利要求3所述的ADC，其中，响应于所述比较器确定 出来自所述电容阵列的输入开关侧的电压大于V_DD/2，连接于所述 MSB电容的所述第一开关被配置接地以使所述输入电压减少V_DD/2； 以及响应于所述电容阵列的输入开关侧的电压小于或等于V_DD/2，则 所述第一开关被配置维持耦接V_DD。

5.根据权利要求4所述的ADC，其中，与所述MSB电容耦接的 第一开关接地以使所述输入电压减少V_DD/2，以使得所述电容阵列的 输入开关侧的电压降低到0伏特到V_DD/2伏特范围内。

6.根据权利要求4所述的ADC，其中，在寄存器序列中，将所 述多个开关中耦接于下一个较低位电容的一第二开关被配置切换至所 述V_DD；并且响应于所述比较器确定出来自所述电容阵列的输入开关 侧的电压大于V_DD/2，所述第二开关被配置切换至接地，以及响应于 所述电容阵列的输入开关侧的电压小于或等于V_DD/2，则所述第二开 关被配置维持耦接至V_DD。

7.根据权利要求6所述的ADC，其中，所述寄存器序列被配置 顺序地作用于在所述多个开关中的所有的开关，从耦接于所述MSB 电容的所述第一开关至耦接于最低有效位LSB所对应的电容的第三开 关。

8.根据权利要求7所述的ADC，其中，当连接于所述最低有效 位LSB电容的所述第三开关受到所述寄存器序列的作用后，所述输入 开关被配置关闭，以向所述电容阵列提供新的输入信号。

9.根据权利要求1所述的ADC，其中，所述输入开关被实现为 采样开关。

10.根据权利要求9所述的ADC，其中，所述采样开关包括n型 和p型晶体管对。

11.根据权利要求1所述的ADC，其中，所述输入开关在低噪声 运转跨导放大器LN-OTA的输出级中实现，其中所述低噪声运转跨导 放大器耦合于所述ADC。

12.根据权利要求11所述的ADC，其中，所述输入开关通过位于 耦合于所述ADC的低噪声运转跨导放大器的输出级中的一对开关元 件实现。