[发明专利]逐次逼近寄存器模数转换器

权利要求书

1.一种包括基于分裂电容器的数模转换器的逐次逼近寄存器模数转换器，所述逐次逼近寄存器模数转换器包括：

比较器，包括分别接收第一输入信号和第二输入信号的第一输入端子和第二输入端子以及产生输出信号的输出端子；

基于分裂电容器的数模转换器，包括产生第一输入信号的正电容器组和产生第二输入信号的负电容器组；以及

逐次逼近寄存器逻辑电路，响应于比较器的输出信号而改变来自正电容器组的第一输入信号和来自负电容器组的第二输入信号，

其中，正电容器组包括第一级的正电容器阵列、第二级的正电容器阵列和第三级的正电容器阵列；以及负电容器组包括第一级的负电容器阵列、第二级的负电容器阵列和第三级的负电容器阵列；

第一级的正电容器阵列和第一级的负电容器阵列分别产生用于转换包括最高有效位MSB的高比特位的第一输入信号和用于转换包括最高有效位MSB的高比特位的第二输入信号；

第二级的正电容器阵列和第二级的负电容器阵列，分别经由第一衰减电容器和第二衰减电容器而耦接到第一级的正电容器阵列和第一级的负电容器阵列，以及分别产生用于转换中间比特位的第一输入信号和用于转换中间比特位的第二输入信号；以及

第三级的正电容器阵列和第三级的负电容器阵列分别与第二级的正电容器阵列和第二级的负电容器阵列串联耦接，以及分别产生用于转换最低有效位LSB和次低于LSB的比特位的第一输入信号和用于转换最低有效位LSB和次低于LSB的比特位的第二输入信号；

其中，第一级的正电容器阵列包括比高比特位的比特位数少一的正电容器以及第一级的负电容器阵列包括比高比特位的比特位数少一的负电容器。

2.如权利要求1所述的逐次逼近寄存器模数转换器，其中，比较器包括运算放大器，所述运算放大器将第一输入信号与第二输入信号相比较并根据比较的结果来输出二进制值“1”或“0”。

3.如权利要求1所述的逐次逼近寄存器模数转换器，

其中，第一级的正电容器中的各个正电容器的第一端子耦接到比较器的第一输入端子，

第一级的正电容器中的各个正电容器的第二端子经由第一级的正开关耦接到第一电压施加线、第二电压施加线和第三电压施加线之一，

第一级的负电容器中的各个负电容器的第一端子耦接到比较器的第二输入端子，以及

第一级的负电容器中的各个负电容器的第二端子经由第一级的负开关耦接到第一电压施加线、第二电压施加线和第三电压施加线之一。

4.如权利要求3所述的逐次逼近寄存器模数转换器，其中，第一参考电压、第二参考电压和共模电压分别施加给第一电压施加线、第二电压施加线和第三电压施加线。

5.如权利要求4所述的逐次逼近寄存器模数转换器，

其中，第一参考电压比第二参考电压大，以及

共模电压为第一参考电压与第二参考电压之间的中间电压。

6.如权利要求3所述的逐次逼近寄存器模数转换器，

其中，第一级的正电容器被布置成使得其电容从具有单位电容的正电容器到具有最大电容的正电容器依次增大，在相邻两个第一级的正电容器中在后的正电容器的电容是在前的正电容器的电容的两倍，以及

第一级的负电容器被布置成使得其电容从具有单位电容的负电容器到具有最大电容的负电容器依次增大，在相邻两个第一级的负电容器中在后的负电容器的电容是在前的负电容器的电容的两倍。

7.如权利要求6所述的逐次逼近寄存器模数转换器，

其中，第一级的正电容器阵列被配置成使得第一输入电压经由第一输入开关的开关操作而提供给第一级的正电容器之中的具有最大电容的正电容器的第一端子，以及

第一级的负电容器阵列被配置成使得第二输入电压经由第二输入开关的开关操作而提供给第一级的负电容器之中的具有最大电容的负电容器的第一端子。

8.如权利要求7所述的逐次逼近寄存器模数转换器，其中，第一输入开关和第二输入开关仅在MSB转换过程期间闭合，而在用于剩余比特位的转换过程期间维持断开状态。