[发明专利]模数转换装置以及转换方法

权利要求书

1.一种模数转换装置，其特征在于，所述的装置包括：电压采样模块、电容阵列模块、动态比较模块、电压转换控制模块以及逐次逼近逻辑模块；

所述电压采样模块用于当采样时钟为高电平时，对输入信号进行采样，得到采样电压，并输出至动态比较模块；

所述动态比较模块用于获取电容阵列模块的模拟电压，并当采样时钟为低电平时，将所述模拟电压与采样电压进行动态比较，得到比较结果并输出至所述逐次逼近逻辑模块；

所述逐次逼近逻辑模块在接入的预设转换时钟为高电平时，根据所述比较结果得到触发状态并输出至电压转换控制模块；

所述电压转换控制模块用于当采样时钟为低电平时，根据所述逐次逼近逻辑模块输出的初始状态生成第一控制信号，并输出至所述电容阵列模块以使所述电容阵列模块进行电容预转换；所述电压转换控制模块还用于当输出第一控制信号至所述电容阵列模块之后，根据所述逐次逼近逻辑模块输出的触发状态生成第二控制信号，并将所述第二控制信号输出至所述电容阵列模块以使所述电容阵列模块进行电容再转换；

所述电容阵列模块用于进行电容再转换之后，对所述模拟电压进行动态更新。

2.根据权利要求1所述的模数转换装置，其特征在于，所述电容阵列模块包括第一电容阵列单元以及第二电容阵列单元，所述第一电容阵列单元的上极板与所述动态比较模块相连，所述第一电容阵列单元的下极板与所述电压转换控制模块相连；所述第二电容阵列单元的上极板与所述动态比较模块相连，所述第二电容阵列单元的下极板与所述电压转换控制模块相连。

3.根据权利要求2所述的模数转换装置，其特征在于，所述第一电容阵列单元包括N+1个互相并联的电容，且各个电容的上极板互相连接之后与所述动态比较模块连接，各个电容的下极板分别与所述电压转换控制模块连接；所述第二电容阵列单元包括N+1个互相并联的电容，且各个电容的上极板互相连接之后与所述动态比较模块连接，各个电容的下极板分别与所述电压转换控制模块连接，其中，N为模数转换装置的位数。

4.根据权利要求1所述的模数转换装置，其特征在于，所述逐次逼近逻辑模块包括N组触发单元，每一组触发单元分别与所述动态比较模块以及所述电压转换控制模块连接，其中，N为模数转换装置的位数。

5.根据权利要求4所述的模数转换装置，其特征在于，每一组所述触发单元包括两个D触发器，每一组所述触发单元中的一个D触发器与所述动态比较模块以及所述电压转换控制模块连接，另一个D触发器与所述动态比较模块以及所述电压转换控制模块连接，所述预设转换时钟分别接入至两个所述D触发器。

6.根据权利要求4所述的模数转换装置，其特征在于，所述的装置还包括门控振荡器，所述门控振荡器用于当所述采样时钟为低电平时，生成一路高频时钟信号，并在所述高频时钟信号每一个上升沿到来时，依次生成N路所述预设转换时钟，并依次输送至对应的触发单元。

7.根据权利要求6所述的模数转换装置，其特征在于，所述门控振荡器还用于当所述采样时钟为高电平时，生成一路复位信号，分别输送至N组所述触发单元以使所述触发单元进行复位，输出所述初始状态至所述电压转换控制模块。

8.根据权利要求4所述的模数转换装置，其特征在于，所述电压转换控制模块包括第一转换控制单元以及第二转换控制单元，所述第一转换控制单元与N组所述触发单元中最高位的一组触发单元以及所述电容阵列模块连接，所述第一控制单元还接入有预设脉冲时钟，所述第一控制单元用于当所述预设脉冲时钟为高电平时，根据所述初始状态，输出第一控制信号至所述电容阵列模块以使所述电容阵列模块进行电容预转换；所述第二转换控制单元分别与每一组所述触发单元以及所述电容阵列模块连接，所述第二转换控制单元用于根据所述逐次逼近逻辑模块输出的触发状态，输出第二控制信号至所述电容阵列模块以使所述电容阵列模块进行电容再转换。