[发明专利]逐次逼近模数转换器及转换方法有效
申请号: | 201810442221.2 | 申请日: | 2018-05-10 |
公开(公告)号: | CN108631778B | 公开(公告)日: | 2022-01-14 |
发明(设计)人: | 孔蔚然;张斌 | 申请(专利权)人: | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 |
主分类号: | H03M1/00 | 分类号: | H03M1/00;H03M1/12;H03M1/46 |
代理公司: | 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 | 代理人: | 郭四华 |
地址: | 201203 上海市浦东*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 逐次 逼近 转换器 转换 方法 | ||
1.一种逐次逼近模数转换器,特征在于,包括:
采样保持电路,N位数模转换器,比较器,逐次逼近控制逻辑电路;
所述逐次逼近控制逻辑电路的数据输出端输出所述逐次逼近模数转换器的模数转换的N位数字输出信号,N为正整数;
所述逐次逼近控制逻辑电路的控制信号输出端输出N位逻辑控制信号到所述N位数模转换器,所述逐次逼近控制逻辑电路采用如下时序步骤进行模数转换的控制:
步骤一、对模拟输入信号进行第一次采样得到采样信号,接着进行步骤二;
步骤二、对所述采样信号进行从最高的第N位开始到最低的第1位的完整时序的逐次模数转换得到对应的所述N位数字输出信号并输出,将该次输出的N位数字输出信号作为前次N位数字输出信号;
步骤三、对所述模拟输入信号进行下一次采样并得到对应的采样信号;
步骤四、对步骤三的所述采样信号进行逐次模数转换,包括如下分步骤:
步骤41、判断所述前次N位数字输出信号的第M位至第1位是否都为1或者所述前次N位数字输出信号的第M位至第1位是否都为0,如果所述前次N位数字输出信号的第M位至第1位都为1或者所述前次N位数字输出信号的第M位至第1位都为0,则进行步骤二;
如果所述前次N位数字输出信号的第M位至第1位不都为1或0,则进行步骤42;其中M为小于N且大于1的整数;
步骤42、直接采用所述前次N位数字输出信号的第N位至第M+1位的结果作为当次转换的N位数字输出信号的第N位至第M+1位的结果,仅对第M位至第1位的结果进行逐次模数转换得到当次转换的N位数字输出信号,之后将当次转换输出的N位数字输出信号作为前次N位数字输出信号;
之后,重复步骤三和步骤四直至对所述模拟输入信号采样和模数转换完成。
2.如权利要求1所述的逐次逼近模数转换器,特征在于:所述时序步骤通过时钟信号进行控制,步骤一和步骤三中的采样步骤需要一个时钟周期,采样结束后到对应的所述逐次模数转换的第一次模数转换之间具有一个时钟周期的间隔。
3.如权利要求2所述的逐次逼近模数转换器,特征在于:对应的所述逐次模数转换中每一次模数转换占用一个时钟周期,步骤二对应的所述逐次模数转换共占用N个时钟周期,步骤42对应的所述逐次模数转换共占用M个时钟周期。
4.如权利要求1所述的逐次逼近模数转换器,特征在于:所述采样保持电路和所述N位数模转换器通过电容阵列实现,在所述电容阵列中包括有开关阵列,所述逐次逼近控制逻辑电路通过控制所述开关阵列的开关切换实现对采样和所述逐次模数转换的控制。
5.如权利要求4所述的逐次逼近模数转换器,特征在于:所述电容阵列具有分段式结构。
6.如权利要求1至5中任一权项所述的逐次逼近模数转换器,特征在于:N为12。
7.如权利要求6所述的逐次逼近模数转换器,特征在于:M为6。
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