[发明专利]预充电电容数模转换器

权利要求书

1.一种电荷再分布数模转换器DAC，包括：

多对第一和第二电容器，所述多对第一和第二电容器各自具有第一端和第二端；

一组第一开关，每个第一开关选择性地控制相应第一电容器的第一端至一对输出信号线中的一个的连接，所述一组第一开关由DAC输入字控制；

一组第二开关，每个第二开关选择性地控制相应第二电容器的第一端至一对输出信号线中的一个的连接，所述一组第二开关由DAC输入字控制；

一组桥式开关，所述一组桥式开关各自连接在成对的第一和第二电容器的第二端之间；

多个第三开关，所述多个第三开关将多对第一和第二电容器的第一端连接到外部共模电压VCM；以及

一对第四开关，在运行的第一阶段所述一对第四开关将所述一对输出信号线连接至所述外部共模电压VCM。

2.如权利要求1所述的电荷再分布DAC，还包括第一和第二组取样开关，每个第一取样开关将相应的第一电容器的第二端耦合到第一参考电压源，以及每个第二取样开关将相应的第二电容器的第二端耦合到第二参考电压源。

3.如权利要求1所述的电荷再分布DAC，其中所述多对第一和第二电容器具有共有电容。

4.如权利要求1所述的电荷再分布DAC，其中根据所述电容器对的位位置对所述多对第一和第二电容器进行二进制加权。

5.如权利要求1所述的电荷再分布DAC，其中当施加所述DAC输入字时，电荷再分布在每对电容器的两个电容器之间发生。

6.如权利要求5所述的电荷再分布DAC，其中在所述运行的第一阶段，所述第一和第二电容器的第一端连接所述共模电压VCM，所述第一电容器的第二端连接到第一参考电压源，以及所述第二电容器的第二端连接到第二参考电压源。

7.如权利要求6所述的电荷再分布DAC，其中在运行的第二阶段，所述一组第一开关根据所述DAC输入字将所述第一和第二电容器的第一端连接到所述一对输出信号线的第一或第二信号线，并且分别将每对电容器的第二端短接在一起。

8.如权利要求7所述的电荷再分布DAC，其中所述第一和第二电容器是两组二进制加权的电容器，以及每组中电容器的数量等于所述DAC输入字的位数，且

其中在所述运行的第二阶段，所述DAC输入字的每个位确定一对电容器的第一端的连接。

9.如权利要求7所述的电荷再分布DAC，还包括解码器，所述解码器将所述DAC输入字解码并生成用于所述一组第一开关的控制信号，

其中所述第一和第二组电容器的每个电容器具有相等的电容，并且每组的电容器的总数等于2^N-1，其中N是表示所述DAC输入字的总位数的大于1的整数，以及

其中在所述运行的第二阶段，由所述解码器控制所述第一组中选定数量的电容器以连接到所述第一信号线，以及由所述解码器控制所述第一组的其余电容器以连接到所述第二信号线，所述选定数量等于所述DAC输入字的值。

10.如权利要求6所述的电荷再分布DAC，其中所述第一和第二参考电压源是所述DAC所在的集成电路IC芯片外部的电源。

11.如权利要求6所述的电荷再分布DAC，其中所述电荷再分布DAC在模数转换器ADC中。

12.如权利要求11所述的电荷再分布DAC，其中所述ADC是逐次逼近ADC，以及所述第一和第二电容器在所述ADC对输入电压取样的同时对所述第一和第二参考电压源取样。

13.如权利要求1所述的电荷再分布DAC，所述一对输出信号线的第一和第二信号线形成差分输出。

14.如权利要求1所述的电荷再分布DAC，所述一对输出信号线的第一信号线提供单一DAC输出。

15.如权利要求1所述的电荷再分布DAC，在运行期间，每对电容器的短接第二端耦合到共模电压。