[发明专利]逐次逼近式模拟至数字转换器及其转换方法

说明书

技术领域

本发明关于一种逐次逼近式模拟至数字转换器及其转换方法，特别是关于一种具有滤波功能的逐次逼近式模拟至数字转换器及其转换方法。

背景技术

模拟至数字转换器（Analog-to-Digital Converter；ADC）在这个数字时代里扮演着相当重要的角色。模拟至数字转换器可说是模拟信号以及数字信号之间的一个桥梁，主要用以将模拟信号转换为数字信号，使得转换后的数字信号符合数字电路的信号形式，藉以使后级数字电路可对其进行处理。常用的模拟至数字转换器有很多种架构，例如快闪式、管路式以及近年来广受业界青睐的逐次逼近式（Successive Approximation）模拟至数字转换器等等。

就实际应用层面而言，一模拟信号在进入到一模拟至数字转换器前，经常会先通过一滤波器（Filter）将该模拟信号的不必要的频带给过滤掉，以滤波后的模拟信号的频带符合该模拟至数字转换器的规格，并更适合进行后续的转换；或是在将模拟信号转换为数字信号之后，另利用一数字滤波器进行滤波。然而，额外建置该滤波器，势必会增加整体电路的面积、以及制造成本。因此，如何在制造成本以及转换性能之间进行取舍，将是相关制造业者的一大难题。

有鉴于此，如何在低成本考量下，使传统的模拟至数字转换器同时具有滤波的功能，藉以实现良好的信号转换性能，实乃业界仍需努力的目标。

发明内容

本发明的目的是提供了一种逐次逼近式模拟至数字转换器（successive approximation analog to digital converter）及其转换方法，为解决前述问题。详言之，本发明提供的逐次逼近式模拟至数字转换器及其转换方法可根据至少前一次转换后的数字电压，调整当下取样的一模拟电压，使得该模拟电压在被转换为另一数字电压后，该另一数字电压已同时具有滤波效果。

由于本发明提供的逐次逼近式模拟至数字转换器及其转换方法无须加入额外的滤波器即可达到等同滤波的效果，故可有效降低传统的模拟至数字转换器在纳入滤波功能的同时所必须额外增加一滤波器而增加电路面积及成本的问题。

为达上述的目的，本发明提供一种逐次逼近式模拟至数字转换器，其包含一取样电路、一转换电路及一滤皮控制电路。该取样电路用以自一模拟信号取样一模拟电压。该转换电路耦接至该取样电路，用以转换该模拟电压为一数字电压。该滤波控制电路耦接至该取样电路及该转换电路，用以根据该数字电压传输一滤波控制信号至该取样电路。该取样电路更自该模拟信号取样一次模拟电压，并根据该滤波控制信号调整该次模拟电压为一已调整模拟电压。该转换电路更转换该已调整模拟电压为一次数字电压，且该次数字电压为一已滤波数字电压。

为达上述的目的，本发明更提供一种用于一逐次逼近式模拟至数字转换器的转换方法。该逐次逼近式模拟至数字转换器包含一取样电路、一转换电路及一滤波控制电路。该转换电路耦接至该取样电路，且该滤波控制电路耦接至该取样电路及该转换电路。该转换方法包含下列步骤：

(a)令该取样电路自该模拟信号取样一模拟电压；

(b)令该转换电路转换该模拟电压为一数字电压；

(c)令该滤波控制电路根据该数字电压传输一滤波控制信号至该取样电路；

(d)令该取样电路自该模拟信号取样一次模拟电压，并根据该滤波控制信号调整该次模拟电压为一已调整模拟电压；以及

(e)令该转换电路转换该已调整模拟电压为一次数字电压，该次数字电压为一已滤波数字电压。

为让本发明的上述目的、技术特征和优点能更明显易懂，下文将以较佳实施例配合所附图式进行详细说明。

附图说明

图1为本发明的第一实施例的一种逐次逼近式模拟至数字转换器1的示意图；

图2为本发明的第二实施例的一种逐次逼近式模拟至数字转换器3的示意图；

图3为本发明的第三实施例的一种用于一逐次逼近式模拟至数字转换器的转换方法的流程图；以及

图4为本发明的第四实施例的一种用于一逐次逼近式模拟至数字转换器的转换方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

1：逐次逼近式模拟至数字转换器

11：取样电路

111：保持电路

13：转换电路

15：滤波控制电路

2：模拟信号

20：模拟电压

22：次模拟电压

40：数字电压

42：次数字电压