[发明专利]一种模数转换器、转换方法及应用其的数字电源控制器

权利要求书

1.一种模数转换器，其特征在于，包括：电压时间转换电路、第一触发器组、转换电路、时钟信号发生电路和第一延迟锁相环；

时钟信号发生电路，用于接收外部时钟输入信号，产生第一时钟信号、第二时钟信号和第三时钟信号；所述第二时钟信号作为第一延迟锁相环的输入时钟，所述第三时钟信号作为第一延迟锁相环的参考时钟，所述输入时钟和参考时钟之差为时钟周期T；

电压时间转换电路，用于接收模拟电压和参考电压，在第一时钟信号的控制下，前一个时钟周期T内将所述模拟电压转换为方波信号，后一个时钟周期T内将所述参考电压转换为方波信号，所述方波信号与所述模拟电压呈线性关系；

所述第一延迟锁相环，用于将所述输入时钟和参考时钟之差划分为M个延迟时间间隔，对应产生M个时钟信号；M≥2；

所述第一触发器组，包括M个触发器，所述M个时钟信号分别连接M个触发器的时钟输入端，每个触发器的输入端连接所述方波信号，每个触发器在各自的时钟信号的控制下采样所述方波信号；每个触发器的输出端分别连接所述转换电路的不同输入端；

所述转换电路，用于将所述触发器的输出信号转换为所述模拟电压对应的数字信号。

2.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，所述第一延迟锁相环包括鉴相器、电荷泵和M个延迟单元；

所述鉴相器的第一输入端连接所述参考时钟；

所述鉴相器的输出端连接所述电荷泵的输入端，所述电荷泵的输出端连接每个延迟单元的第一输入端；

前一个延迟单元的输出端连接后一个延迟单元的第二输入端；第一个延迟单元的第二输入端连接所述输入时钟，最后一个延迟单元的输出端连接所述鉴相器的第二输入端；

所述鉴相器，用于比较最后一个延迟单元的输出信号和参考时钟，将比较结果输出给所述电荷泵；

所述电荷泵，用于根据所述比较结果调节输出电压，以调节每个延迟单元，使最后一个延迟单元的输出信号和参考时钟实现同步。

3.根据权利要求2所述的模数转换器，其特征在于，所述M个触发器均为D触发器；

每个D触发器的时钟输入端连接对应的延迟单元的输出端；

每个D触发器用于采样所述方波电压；

每个D触发器的输出端分别连接所述转换电路的不同输入端。

4.根据权利要求1-3任一项所述的模数转换器，其特征在于，所述M为2^N；其中N是模数转换器ADC的转换精度。

5.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，所述M个延迟时间间隔相同。

6.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，所述M个延迟时间间隔不同。

7.根据权利要求3所述的模数转换器，其特征在于，还包括与所述第一级延迟锁相环结构相同的n个延迟锁相环，分别为第二级延迟锁相环、第三级延迟锁相环，直到第(n+1)级延迟锁相环；还包括与所述第一触发器组结构相同的n个延迟锁相环对应的n个触发器组，分别是第二触发器组，第三触发器组，直到第(n+1)触发器组；n≥1；

所述第一级延迟锁相环的任意两个延迟单元的输出端分别连接第二级延迟锁相环的参考时钟和输入时钟；第二级延迟锁相环的任意两个延迟单元的输出端分别连接第三级延迟锁相环的参考时钟和输入时钟；直到第n级延迟锁相环的任意两个延迟单元的输出端分别连接第(n+1)级延迟锁相环的参考时钟和输入时钟；

每级延迟锁相环的每个延迟单元的输出端连接对应的触发器组中的触发器的时钟输入端；每组触发器中的每个触发器的输入端均连接所述方波信号，每组触发器中的每个触发器的输出端分别连接所述转换电路的不同输入端。

8.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，所述电压时间转换电路包括：选择开关、积分器和比较器；

所述选择开关的输入端连接模拟电压、参考电压和电压源，用于在所述第一时钟信号的控制下，选择输入端的电压在输出端输出；

所述积分器的输入端连接所述选择开关的输出端，用于将输入端的信号进行积分后输出给比较器的第一输入端；

所述比较器，用于将积分器的输出信号与采样电压的下限进行比较，输出比较结果给所述每个触发器。