[发明专利]逐次逼近型模数转换器

说明书

本发明提供一种逐次逼近型模数转换器，包括：采样保持模块，用于对输入电压进行采样保持并产生采样电压输出；比较模块，连接采样保持模块的输出端，用于比较采样电压和参考电压并产生比较结果输出；数字处理模块，连接比较模块的输出端，用于根据比较结果产生数字控制信号输出，其中数字控制信号包括N位高位控制信号和M位低位控制信号；电阻型数模转换模块，连接于数字处理模块和比较模块之间，用于根据N位高位控制信号控制高位电阻网络产生粗调参考，根据M位低位控制信号控制低位电阻网络产生细调参考，并基于粗调参考和细调参考产生参考电压输出。通过本发明，解决了现有SAR ADC在深亚微米工艺中存在开关漏电、寄生等问题。

技术领域

本发明涉及集成电路设计领域，特别是涉及一种逐次逼近型模数转换器。

背景技术

模数转换器是将现实世界中，在时间上和幅度上连续的模拟信号转换为时间上和幅度上离散的数字信号，以便于数据的处理和存储。随着世界信息化的发展，这一功能模块已经成为绝大多数电子系统中必不可少的组成部分。

传统的模数转换器大部分都是基于模拟信号和参考信号源，通过比较器比较来得到数字结果。在电路设计中，一种方式是让输入模拟信号通过与某个参考信号的运算(相减、倍乘等)结果与固定的参考电压进行比较，从而得到数字结果，如流水线型模数转换器(Pipelined-ADC)；另一种方式是输入模拟信号不变，根据比较器的输出来切换比较器输入的参考信号，通过获得比较器的输出来获得最终数字结果，如逐次逼近型模数转换器(SARADC)。

由于面积较小、成本低、功耗低，SAR ADC在深亚微米集成电路设计中逐渐成为主流ADC。但是，由于SAR ADC采用开关电容电路，难以解决开关漏电、寄生等难题，所以，集成电路设计中通常采用一些高压MOS管，从而加大了工艺复杂度，且提高了成本。同时，在许多ADC应用中，保持单调性(Monotonicity)是应用中的关键诉求，但是，在开关电容型SAR ADC中，由于电容匹配的难度，使得保持单调性成为设计难点。

因此，设计一种更适用于深亚微米工艺的SAR ADC，成为本领域技术人员迫切需要解决的技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种逐次逼近型模数转换器，用于解决现有SAR ADC在深亚微米工艺中存在开关漏电、寄生等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种逐次逼近型模数转换器，包括：

采样保持模块，用于对输入电压进行采样保持并产生采样电压输出；

比较模块，连接所述采样保持模块的输出端，用于比较所述采样电压和参考电压并产生比较结果输出；

数字处理模块，连接所述比较模块的输出端，用于根据所述比较结果产生数字控制信号输出，其中，所述数字控制信号包括N位高位控制信号和M位低位控制信号；

电阻型数模转换模块，连接于所述数字处理模块和所述比较模块之间，用于根据所述N位高位控制信号控制高位电阻网络产生粗调参考，根据所述M位低位控制信号控制低位电阻网络产生细调参考，并基于所述粗调参考和所述细调参考产生所述参考电压输出；

其中，(N+M)为所述数字控制信号的字长，且N、M均为大于等于1的正整数。

可选地，所述电阻型数模转换模块包括：

分压电阻网络，用于对初始电压进行电阻分压并产生第一电压和第二电压，其中，所述第一电压大于所述第二电压；

所述高位电阻网络和所述低位电阻网络串联于所述第一电压和所述第二电压之间，且所述高位电阻网络在下，所述低位电阻网络在上；其中，所述高位电阻网络用于根据所述N位高位控制信号进行电阻接入控制并产生所述粗调参考输出，所述低位电阻网络用于根据所述M位低位控制信号进行电阻接入控制并产生所述细调参考输出；