[发明专利]基于电荷再分配的超低功耗逐次逼近型模数转换器

权利要求书

1.一种基于电荷再分配的超低功耗逐次逼近型模数转换器，其特征在于，包括：高位电容阵列、低位电容阵列、复用单位电容组、第一开关组、第二开关组、第三开关组和比较器；其中，

所述高位电容阵列通过所述第二开关组连接所述比较器；

所述低位电容阵列通过所述复用单位电容组连接所述比较器；

所述低位电容阵列通过所述第三开关组连接接地端(GND)；

所述比较器通过所述第一开关组连接输入端；

所述高位电容阵列包括第一电容阵列、第二电容阵列、第一补位电容C1和第二补位电容C2；

所述低位电容阵列包括第三电容阵列、第四电容阵列、第一冗余电容C5和第二冗余电容C6；所述复用单位电容组包括电容C3和电容C4；

所述第一电容阵列、所述第二电容阵列、所述第三电容阵列以及所述第四电容阵列均包括四个高脚杯电容单元；其中，每个电容阵列的四个高脚杯电容单元均串行连接；其中，

所述第一电容阵列和所述第二电容阵列的高脚杯电容单元包括电容C_Li、电容C_Ri、电容C_Mi、开关K_Li和开关K_Ri，1≤i≤4；其中，所述电容C_Li的下极板通过所述开关K_Li连接参考电压端；所述电容C_Ri的下极板通过所述开关K_Ri连接参考电压端；所述电容C_Li和所述电容C_Ri的上极板连接所述电容C_Mi的下极板；所述电容C_Mi的上极板连接所述第二开关组；

所述第三电容阵列和所述第四电容阵列的高脚杯电容单元包括电容C_Lj、电容C_Rj和电容C_Mj、开关K_Lj和开关K_Rj，5≤j≤8；其中，所述电容C_Lj的下极板通过开关K_Lj连接参考电压端；所述电容C_Rj的下极板通过开关K_Rj连接参考电压端；所述电容C_Lj和所述电容C_Rj的上极板连接所述电容C_Mj的下极板；所述电容C_Mj的上极板连接所述复用单位电容组。

2.根据权利要求1所述的超低功耗逐次逼近型模数转换器，其特征在于，所述第二开关组包括开关Sp2和开关Sn2；其中，

所述第一电容阵列通过所述开关Sp2连接至所述比较器的正向输入端；

所述第一电容阵列与所述开关Sp2连接的节点处连接所述第一补位电容C1上极板；

所述第一补位电容C1下极板连接电源电压端(Vref)；

所述第二电容阵列通过所述开关Sn2连接至所述比较器的反向输入端；

所述第二电容阵列与所述开关Sn2连接的节点处连接所述第二补位电容C2上极板；

所述第二补位电容C2下极板连接电源电压端(Vref)。

3.根据权利要求1所述的超低功耗逐次逼近型模数转换器，其特征在于，所述第三电容阵列通过所述电容C3连接至所述比较器的正向输入端；

所述第三电容阵列与所述电容C3连接的节点处连接所述第一冗余电容C5的上极板；

所述第一冗余电容C5的下极板连接接地端(GND)；

所述第四电容阵列通过所述电容C4连接至所述比较器的反向输入端；

所述第四电容阵列与所述电容C4连接的节点处连接所述第二冗余电容C6的上极板；

所述第二冗余电容C6的下极板连接接地端(GND)。

4.根据权利要求1所述的超低功耗逐次逼近型模数转换器，其特征在于，所述第三开关组包括开关Sp3和开关Sn3；其中，

所述第三电容阵列通过所述开关Sp3连接至接地端(GND)；

所述第四电容阵列通过所述开关Sn3连接至接地端(GND)。

5.根据权利要求1所述的超低功耗逐次逼近型模数转换器，其特征在于，所述第一开关组包括开关Sp1和开关Sn1；所述输入端包括输入端Vip和输入端Vin；其中，

所述输入端Vip通过所述开关Sp1连接至所述比较器的正向输入端；

所述输入端Vin通过所述开关Sn1连接至所述比较器的反向输入端。