[发明专利]一种2bitspercircle高速逐次逼近型模数转换器

摘要

本发明提供一种2bits per circle高速逐次逼近型模数转换器，包括开关S2、采样开关S1和S3、电容阵列DAC1和DAC2、比较器COMP1‑COMP3、编码电路、与电容阵列DAC1对应的开关阵列SW1和与电容阵列DAC2对应的开关阵列SW2，以及移位寄存器和数字校正单元。本发明提供的模数转换器，相比于传统1bit per circle结构的逐次逼近型模数转换器其工作速度可以提高一倍，相比于传统2bit per circle结构的逐次逼近型模数转换器，可以在高位大电容不完全建立的情况下，继续进行逐次逼近过程并且不会因此发生错误，且不需要加入冗余位电容来补偿前级大电容建立不完全所造成的误差；且由于编码电路的存在，可以有效的实现从温度计码到二进制码的转换，并且还可通过随机化选通三个比较器来减小比较器所带来的固有误差。

主权项

一种2bits per circle高速逐次逼近型模数转换器，其特征在于，包括：开关S2、采样开关S1和S3，适于根据采样信号进行导通，且当高位大电容已经完成建立时，开关S1和S3仍然保持断开，而开关S2第二次导通；电容阵列DAC1和DAC2，适于电路处于采样阶段且当开关S1、S2和S3同时闭合时，其采样极板同时对输入信号VIN+和VIN‑进行采样；并适于当高位大电容已经完成建立时，电容阵列DAC2的电容非采样极板重新置位为采样时的状态，而电容阵列DAC1的电容保持接对应的基准电压，再经历一次逐次逼近的过程；比较器COMP1、COMP2和COMP3，适于电路处于采样结束后且当开关S1、S2和S3同时断开时，将电容阵列DAC1和DAC2采样极板上的电压VP与VN之差和三个基准电压同时进行比较，三个比较器每次比较输出一个三位温度计码；编码电路，适于将该三位温度计码转换为两位二进制码，实现每个比较周期输出两位数字码；与电容阵列DAC1对应的开关阵列SW1以及与电容阵列DAC2对应的开关阵列SW2，适于将每个比较周期产生的两位数字码，同时依次从最高位到最低位逐级控制电容阵列DAC2和DAC1相应的两位电容接对应的基准电压，当电容阵列DAC2的电容都接上对应的基准电压时，电容阵列DAC1也完成了和对应基准的连接，且高位大电容已经完成建立；移位寄存器和数字校正单元，适于对每个比较周期输出的两个数字码进行整合后并行输出。