[发明专利]模数转换器

说明书

本发明提供一种模数转换器，包括：数模转换模块、采样比较模块和逻辑控制模块，所述数模转换模块包括两级分压单元，利用这两级分压单元对所述基准模拟信号进行数模转换处理并向后级输出一目标模拟信号；所述采样比较模块可以将接收到的初始模拟信号和目标模拟信号处理为一中间数字信号；所述逻辑控制模块对所述中间数字信号进行逻辑处理以得到第一数字信号和第二数字信号。本申请通过设置一数模转换模块，可以在实现高精度的模数转换的同时实现精准的数模转换，节省了集成电路的版图面积，提高了模数转换器在集成电路的集成度越来越高这一方面的适应性。

技术领域

本申请涉及数模转换/模数转换技术领域，具体涉及一种模数转换器。

背景技术

传统的高精度逐次逼近(successive approximation，SAR)模数转换器(ADC)通常包括：数模转换器(DAC)、比较器和逻辑控制模块。ADC中的DAC多为电容形式，来实现数字信号转换成模拟信号的功能，该结构需要占用较大的版图面积。此外，该种模数转换器中的DAC上的模拟电压十分敏感，并且本身不具备驱动能力。即使换成电流舵形式的DAC，也容易出现DAC的输出摆幅被限制的问题。此外，传统的比较器中，动态比较器的共模输入范围有限、模拟比较器的比较速度缓慢。

发明内容

本申请提供了一种模数转换器，可以解决传统的模数转换器中，占用较大的版图面积、DAC模块的模拟电压较为敏感、不具备驱动能力、DAC的输出摆幅容易被限制中的至少一个问题。

一方面，本申请实施例提供了一种模数转换器，包括：

数模转换模块，用于接收外部的第一目标控制信号、第二目标控制信号和基准模拟信号；通过所述第一目标控制信号和所述第二目标控制信号，对所述基准模拟信号进行数模转换处理并向后级输出一目标模拟信号；其中，所述数模转换模块包括两级分压单元；

采样比较模块，用于接收外部的初始模拟信号和所述数模转换模块输出的目标模拟信号，并向后级输出一中间数字信号；以及，

逻辑控制模块，用于接收所述采样比较模块输出的所述中间数字信号以及外部的时钟信号、使能信号、初始控制信号，对所述中间数字信号进行逻辑处理并向后级输出第一数字信号和第二数字信号以及对所述初始控制信号进行逻辑处理并向所述数模转换模块输出所述第一目标控制信号和所述第二目标控制信号。

可选的，在所述模数转换器中，所述数模转换模块包括：第一分压单元和与所述第一分压单元相连的第二分压单元；

所述第一分压单元包括：依次相连的第一开关子单元、第一阻抗子单元和第二开关子单元；

所述第二分压单元包括：第二阻抗子单元和与所述第二阻抗子单元相连的第三开关子单元；

其中，所述第一阻抗子单元的一端连接外部的所述基准模拟信号，所述第一阻抗子单元的另一端接地；通过所述第一目标控制信号控制所述第一开关子单元和所述第二开关子单元，对所述基准模拟信号进行分压处理以得到第一中间电压和第二中间电压；

所述第二阻抗子单元的一端连接所述第一中间电压，所述第二阻抗子单元的另一端连接所述第二中间电压；通过所述第二目标控制信号控制所述第三开关子单元，对所述第一中间电压和所述第二中间电压的差值进行分压处理以得到所述目标模拟信号。

可选的，在所述模数转换器中，所述第一阻抗子单元包括：依次串联的2^M个电阻器；

所述第二阻抗子单元包括：依次串联的2^N个电阻器；其中，M和N均为大于或者等于1的整数，并且M+N为大于或者等于10的整数。

可选的，在所述模数转换器中，所述第一开关子单元包括：2^M个第一控制开关，各所述第一控制开关分别依次连接所述第一阻抗子单元的两个相邻的所述电阻器之间的串联节点；