[实用新型]模数转换器以及量子计算机控制系统

权利要求书

1.一种模数转换器，其特征在于，包括第一电容阵列电路、第二电容阵列电路以及采样开关电路、比较器和逻辑电路；

所述第一电容阵列电路和第二电容阵列电路包括相同数量的电容电路，所述电容电路包括两个容值相同的电容以及两个受控开关，两个电容的一端相互连接作为接入端，每个电容的另一端通过一个受控开关连接第一基准电压或第二基准电压，并且所述第一电容阵列电路与第二电容阵列电路的相同权重位所对应的电容电路的电容的容值相同；

所述第一电容阵列电路的每个电容电路的接入端和采样开关电路的第一输出端均连接比较器的正相输入端，所述第二电容阵列电路的每个电容电路的接入端和采样开关电路的第二输出端均连接比较器的反相输入端；

所述逻辑电路与比较器的第一输出端、第二输出端以及第一电容阵列电路的所有受控开关和第二电容阵列电路的所有受控开关连接。

2.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，所述第一电容阵列电路中每一权重位所对应的电容电路的每个电容的容值表示为：

其中，n表示电容电路的权重位，Cn表示权重位为n的电容电路的每个电容的容值，Cu表示单位容值。

3.根据权利要求2所述的模数转换器，其特征在于，所述第一电容阵列电路和第二电容阵列电路中最低权重位所对应的电容电路的一个电容保持接通第一基准电压，另一个电容保持接通第二基准电压。

4.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，所述受控开关包括一个PMOS管和一个NMOS管，所述PMOS管的栅极连接NMOS管的栅极，所述PMOS管的源极连接第一基准电压，所述PMOS管的漏极连接NMOS管的漏极以及电容，所述NMOS管的源极连接第二基准电压，其中，所述逻辑电路与PMOS管的栅极耦合连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的模数转换器，其特征在于，所述比较器用于在比较状态下，比较正相输入端和反相输入端输入的信号，根据比较结果在第一输出端输出第一差分输出信号，在第二输出端输出第二差分输出信号，其中，所述比较器在比较状态下，第一差分输出信号和第二差分输出信号互为相反。

6.根据权利要求5所述的模数转换器，其特征在于，所述逻辑电路用于在采样开关电路采样完成之前，控制第一电容阵列电路和第二电容阵列电路的所有电容电路中的一个受控开关接通第一基准电压、另一个受控开关接通第二基准电压；

以及用于在采样开关电路采样完成后，根据每一次比较器比较完成后输出的第一差分输出信号和第二差分输出信号从最高权重位开始依次对第一电容阵列电路和第二电容阵列电路每一权重位的电容电路的受控开关进行控制；

其中，如果第一差分输出信号为预设逻辑值，则所述第一电容阵列电路对应权重位的电容电路的两个受控开关被控制为接通第二基准电压，同时所述第二电容阵列电路对应权重位的电容电路的两个受控开关被控制为接通第一基准电压；如果第二差分输出信号为预设逻辑值，则所述第一电容阵列电路对应权重位的电容电路的两个受控开关被控制为接通第一基准电压，同时所述第二电容阵列电路对应权重位的电容电路的两个受控开关被控制为接通第二基准电压。

7.根据权利要求6所述的模数转换器，其特征在于，所述逻辑电路还用于在采样开关电路采样完成后，存储每一次比较器比较后输出的第一差分输出信号和第二差分输出信号，并在比较器的比较次数与第一电容阵列电路的电容电路的权重位数相等时，将每一次存储的第一差分输出信号或第二差分输出信号作为模数转换结果。

8.根据权利要求6所述的模数转换器，其特征在于，所述比较器还用于在复位状态下，在第一输出端输出第一差分输出信号，在第二输出端输出第二差分输出信号，其中，所述比较器在复位状态下，第一差分输出信号和第二差分输出信号相同。

9.根据权利要求8所述的模数转换器，其特征在于，所述逻辑电路还用于在采样开关电路采样完成之前，控制比较器进入复位状态，以及在采样开关电路采样完成后，控制比较器进入比较状态。