[发明专利]可抵消采样噪声的模数转换器

权利要求书

1.一种可抵消采样噪声的模数转换器，其特征在于，包括：

采样电路、采样噪声抵消电路、比较器和逻辑电路；

所述采样电路用于采集模拟输入信号；

所述采样噪声抵消电路的输入端连接所述采样电路的输出端，所述采样噪声抵消电路用于抵消所述采样电路产生的噪声；

所述比较器的输入端连接所述采样抵消电路的输出端，输出端连接所述逻辑电路的输入端，所述比较器用于比较所述采样噪声抵消电路输出信号的大小，并将比较结果输出到所述逻辑电路；

所述逻辑电路输出端与所述采样电路连接，所述逻辑电路用于输出数字输出信号，以及对所述比较结果进行处理得到控制信号，根据所述控制信号控制所述采样电路的输出电压；

其中，所述采样电路包括第一采样电容阵列、第一开关和第二开关；

所述采样噪声抵消电路包括放大器、第二电容和第三开关；

所述第一采样电容阵列的下极板分别与所述第二开关一端及基准电压或所述逻辑电路连接，上极板分别与所述第一开关一端和所述放大器输入端连接，所述第一开关另一端接地或直流电压，所述第二开关另一端连接模拟输入信号；

所述放大器输入端与所述第一开关一端连接，输出端与所述第二电容下极板连接；

所述第二电容上极板分别与所述第三开关一端和所述比较器输入端连接，所述第三开关另一端接地或直流电压；

所述第三开关的下降沿晚于所述第一开关，早于所述第二开关。

2.根据权利要求1所述的一种可抵消采样噪声的模数转换器，其特征在于，

所述第一开关和所述第三开关接地，在t₀～t₁时间段，所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关闭合，所述模拟输入信号被跟随并保存在所述第一采样电容阵列上，所述放大器的输入端和所述第二电容的上极板接地，所述第二电容两端的电压被清零；

在t₁时刻，所述第一开关断开，t₁时刻的输入信号V_in(t₁)与采样噪声v_ns1一起被保存在所述第一采样电容阵列上；所述第一采样电容阵列上极板一端为开路，所述第一采样电容阵列两端的电压将一直保持为V_in(t₁)+v_ns1；

在t1～t2时间段，所述第一开关为断开状态，所述第三开关为闭合状态，t1～t2时间段的输入信号V_in仍与所述第一采样电容阵列的下极板相连，所述第一采样电容阵列两端电压保持不变，所述放大器输入端电压为V_in与所述第一采样电容阵列两端电压的差值，即V_in-V_in(t₁)-v_ns1，该电压经放大A倍后被保存在电容C2上，其中A为放大器的增益；

在t2时刻，所述第三开关断开，所述第三开关的噪声v_ns2被固定在所述第二电容上，t2时刻的输入信号为V_in(t₂)，所述第二电容上所采集到总的电压量为A·[V_in(t₂)-V_in(t₁)-v_ns1]+v_ns2；

在t2时刻以后，所述模数转换器的转换过程开始，所述比较器进行多次比较，所述逻辑电路将每次的比较结果反馈到所述第一采样电容阵列的下极板，以将所述比较器输入端的电压向0拉近；转换结束时刻，所述第一采样电容阵列下极板的等效信号为数字输出信号D_out，而所述比较器输入端的电压为0，将电路中的信号零都等效到输入端，可以得到：

D_out＝V_in(t₂)+v_ns2/A。

3.根据权利要求1-2任一项所述的一种可抵消采样噪声的模数转换器，其特征在于，

所述模数转换器包括但不限于逐次逼近型模数转换器。