[实用新型]模数转换器以及量子计算机控制系统

说明书

本实用新型公开了模数转换器以及量子计算机控制系统。模数转换器中，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，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，并且相同权重位所对应的电容电路的电容的容值相同；第一电容阵列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，第二电容阵列电路的接入端和第二输出端均连接反相输入端；逻辑电路与比较器的两个输出端以及所有受控开关连接。通过上述方式，本实用新型能够利用两个基准电压得到等效的共模电平，减少开关线路，降低时序控制复杂度。

技术领域

本实用新型涉及集成电路领域，特别是涉及一种模数转换器以及量子计算机控制系统。

背景技术

模数转换器是各类电子设备的核心器件之一，实现了模拟信号向数字信号的转换。在各种结构的模数转换器中，逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)近年来较为流行，尤其是电容阵列型SAR ADC，因其结构简单、模拟模块少，功耗相对更低，所以被广泛使用。

然而，本实用新型的实用新型人在长期的研究中发现，目前常见的电容阵列型SARADC中的电容阵列中的每个电容需要通过开关连接基准电压VDD和VSS之外，还要通过开关连接电压Vcm，Vcm是VDD和VSS的共模电平，其中，VDDVSS。由于需要外接共模电平，需要增加一根共模电平电源线，还需要增加开关线路，在进行时序控制时会更加复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种模数转换器以及量子计算机控制系统，以解决现有技术中需要外接共模电平的问题，能够利用两个基准电压得到等效的共模电平，减少开关线路，降低时序控制复杂度。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种模数转换器，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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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。