[发明专利]一种混合Sigma-Delta/SAR ADC电路设计方法

权利要求书

1.一种混合Sigma-Delta/SAR ADC电路，其特征在于，包括积分器、比较器、组合电路寄存器和开关控制模块；

所述积分器包括运算放大器、参考信号采样单元和积分器转换模式开关；所述运算放大器的输出端与所述比较器的输入端连接，所述比较器的输出端同时连接所述组合电路寄存器和所述开关控制模块；所述开关控制模块同时控制所述积分器转换模式开关和所述参考信号采样单元；所述组合电路寄存器的输出端为混合Sigma-Delta/SAR ADC电路的总输出。

2.如权利要求1所述的混合Sigma-Delta/SAR ADC电路，其特征在于，所述积分器转换模式开关包括第一转换模式开关、第二转换模式开关、第三转换模式开关、第四转换模式开关、第五转换模式开关和第六转换模式开关；所述第一转换模式开关的一端连接所述运算放大器的正输入端，另一端连接所述运算放大器的正输出端；所述第二转换模式开关的一端连接所述运算放大器的正输入端，另一端连接所述运算放大器的负输出端；所述第三转换模式开关的一端连接所述运算放大器的正输入端，另一端通过第一积分电容连接所述运算放大器的负输出端；所述第六转换模式开关的一端连接所述运算放大器的负输入端，另一端连接所述运算放大器的负输出端；所述第五转换模式开关的一端连接所述运算放大器的负输入端，另一端连接所述运算放大器的正输出端；所述第四转换模式开关的一端连接所述运算放大器的负输入端，另一端通过第二积分电容连接所述运算放大器的正输出端。

3.如权利要求1所述的混合Sigma-Delta/SAR ADC电路，其特征在于，所述参考信号采样单元包括十个参考信号采样开关：第一参考信号采样开关、第二参考信号采样开关、...、第九参考信号采样开关和第十参考信号采样开关；每个参考信号采样开关在地GND、电源电压VDD、外部的感温前端模块输出电压VBE和ΔVBE之间切换；其中，

第一参考信号采样开关～第五参考信号采样开关分别通过一个参考信号采样电容连接至所述运算放大器的正输入端，第六参考信号采样开关～第十参考信号采样开关分别通过一个电容连接至所述运算放大器的负输入端；

在积分阶段，所述参考信号采样单元控制连接至VDD的参考信号采样电容个数，调整积分的参考信号V_ref，实现DAC功能。

4.如权利要求1所述的混合Sigma-Delta/SARADC电路，其特征在于，所述运算放大器的正输出端连接所述比较器的负输入端，所述运算放大器的负输出端连接所述比较器的正输入端。

5.如权利要求1所述的混合Sigma-Delta/SARADC电路，其特征在于，所述运算放大器的正输入端通过第一采样电容连接第一输入信号采样开关，

所述运算放大器的负输入端通过第二采样电容连接第二输入信号采样开关。

6.如权利要求1所述的混合Sigma-Delta/SARADC电路，其特征在于，所述积分器在两相不交叠时钟CLK的作用下，在Φ1相进行采样，Φ2相进行积分，其中Φ1相和Φ2相分别为开关控制模块的两相不交叠时钟的1、2相；一次转换周期内，对输入信号V_in进行2^N次采样，对参考信号V_ref进行2^N次采样。

7.如权利要求1所述的混合Sigma-Delta/SARADC电路，其特征在于，所述积分器中第一采样电容和第二采样电容为C_s，第一积分电容和第二积分电容为C_i；且比例为C_s/C_i＝8/1，完成一阶Sigma-Delta调制后，积分器输出的余量电压表达式为：

其中，V_in为输入信号，V_ref为参考信号，N为一阶Sigma-Delta调制完成后得到的数字码精度，M为比较器输出1与0次数的差值，C_r是参考信号采样电容。