[发明专利]具有单端输入的高速、高分辨率和低功耗的模/数转换器

摘要

以二进制编码加权的采样电容的第一阵列(10A′)的电容被连接在第一共同电路节点(NB+)和将要充电到相对于将要被转换信号的地(Gnd)的电压(Vin)的输入端子之间，并且根据BAR技术其被有选择地与两个差分参考端子(Vrefp，Vrefm)连接。同时，等于第一阵列并且全部与第二节点(NB－)相连的第二阵列(10B′)的电容被有选择地连接到地(Gnd)和较低差分电压端子(Vrefm)。两个节点被连接到比较器(23″)的各自输入。逻辑单元(17″)根据预定定时程序来控制两个阵列的电容的连接，并且作为比较器(23″)的输出的功能。虽然转换器是单端输入的，但它的行为类似于具有差分输入的转换器20，并且因此它对噪声具有很好的抗扰度。而且，它不需要另外的电容或特别灵敏的比较器。因此，它的特征在于低功耗和高速度，并且占据一个其作为一部分的集成电路的很小面积。

主权项

1.一种A/D转换器，包括：以二进制编码加权的采样电容的第一阵列(10A′)，其每一个都被连接在第一电路节点(NS+)和与其相关联的受控开关器件(S1-S5)的中心端子之间，所述器件具有多个有选择地可与中心端子连接的端子；以二进制编码加权的采样电容的第二阵列(10B′)，其每一个都被连接在第二电路节点(NS-)和与其相关联的受控开关器件(S1m-S5m)的中心端子之间，所述器件具有多个有选择地可与中心端子连接的端子；参考电压发生器装置，其包括：共同参考端子(Gnd)、第一和第二差分参考端子(Vrefp，Vrefm)、以及共模参考端子(Vcm)；用于模拟信号(Vin)的输入端子，其是参照共同参考端子(Gnd)的电压；第一和第二受控连接装置(SP，SM)，其分别被连接到第一和第二电路节点(NS+，NS-)，以有选择地与共模参考端子(Vcm)相连；电压比较器(23″)，其具有分别与第一(NS+)和第二(NS-)电路节点连接的第一和第二输入端子以及输出端子(Outcmp)；处理、控制和寄存器装置(17″)，其被连接到比较器(23″)的输出、与电容相关联的受控开关器件(S1-S5，S1m-S5m)、以及受控连接装置(SP，SM)，以根据预设的定时程序来操作所述开关器件和所述连接装置，并且作为比较器(23″)的输出的功能，以存储与电容相关联的开关器件(S1-S5)中至少一些器件的状态，并且提供对应于施加在输入端子的模拟信号(Vin)的输出信号(Nout)，其特征在于第一电容阵列(10A′)的每一开关器件(S1-S5)的多个有选择可连接的端子包括：与输入端子(Vin)连接的第一端子、以及分别与第一(Vrefp)和第二(Vrefm)差分参考端子连接的第二和第三端子，以及第二电容阵列(10B′)的每一开关器件(S1m-S5m)的多个有选择可连接的端子包括：与共同参考端子(Gnd)连接的第一端子、与第二差分参考端子(Vrefm)连接的第二端子。