[发明专利]异步逐次逼近模数转换器及转换方法

摘要

本发明公开了一种异步逐次逼近模数转换器及转换方法，包含：采样网络、主电容阵列、附电容阵列、比较器和逻辑控制电路；主电容阵列的采样网络采用自举式开关，附电容阵列的采样网络采用CMOS开关；主电容阵列每两个相同的电容为一组，按照两倍关系递减，所有电容上极板和自举式开关连接输出到比较器；附电容阵列每两个相同的电容为一组，按照四倍关系递减，所有电容上极板和CMOS开关连接输出到比较器；比较器包含预放大器和锁存器，比较主电容阵列和附电容阵列的输出电压大小；逻辑控制电路采用异步时序控制电容阵列依次完成切换，有效提高了模数转换器的功耗效率，并且降低了电容匹配和外围电路需求，适用于深亚微米低电压设计。

主权项

一种异步逐次逼近模数转换器，包含：采样网络、主电容阵列、附电容阵列、比较器和逻辑控制电路；其特征在于：主电容阵列的采样网络由两个自举式开关分别连接到差分模拟输入信号的正相输入端和反向输入端；附电容阵列的采样网络由两个CMOS开关连接到模拟输入信号的共模参考电压；所述的主电容阵列中所有电容的上极板和前述自举式开关的一端连接在一起输入比较器；其中每两个相同的电容为一组，下极板由逻辑控制电路的输出通过反相器控制，电容值大小按照两倍的关系逐个递减，最后一个电容下极板接地，补齐电容阵列正确切换所需剩下的容值；所述的附电容阵列中所有电容的上极板和前述CMOS开关的一端连接在一起输入比较器；其中每两个相同的电容为一组，下极板由逻辑控制电路的输出通过反相器控制，电容值大小按照四倍的关系逐个递减，最后一个电容下极板接地，补齐电容阵列正确切换所需剩下的容值；比较器通过比较主电容阵列和附电容阵列上极板的电压，输出比较结果以及比较完成的信号；逻辑控制电路接收来自比较器的比较结果和比较完成信号，分别相应地交替切换主电容阵列和附电容阵列直至完成一次采样所有的比较，然后再将所有的下极板控制信号重置为初始值开始下一次采样。