[发明专利]一种低功耗两步式闪烁型模数转换器

摘要

本发明公开了一种低功耗两步式闪烁型模数转换器，包括：采样保持电路、参考电压电路、第一比较模块、模块选择电路、第二比较模块、编码电路和时钟源。本发明中，对于大部分输入信号的转换只需要激活第一比较模块中比较器，节约了第二比较模块中比较器的功耗，对于剩下的小部分输入信号的转换，完成第一比较模块中比较器中的比较之后，第一比较模块中比较器的输出通过模块选择电路，激活第二比较模块中部分比较器，从而完成输入信号的转换。通过采用本发明提供的低功耗两步式闪烁型模数转换器大幅减少了平均激活的比较器数目，有效降低了闪烁型模数转换器的功耗。

主权项

1.一种低功耗两步式闪烁型模数转换器，其特征在于，包括：采样保持电路(11)、参考电压电路(12)、第一比较模块(13)、模块选择电路(14)、第二比较模块(15)、编码电路(16)和时钟源(17)；第一比较模块(13)包括N1个比较器，第二比较模块(15)包括N2个比较器，N1与N2之和为2^N‑1，其中N为模数转换器的比特数；第一比较模块(13)和第二比较模块(15)中各比较器的差分输出端均连接编码电路，编码电路(16)根据比较器的输出信号进行编码；采样保持电路(11)分别连接第一比较模块(13)和第二比较模块(15)中各比较器的第二差分输入端；采样保持电路(11)对输入信号进行采样，并将采样信号(111)提供给第一比较模块(13)和第二比较模块(15)中各比较器；参考电压电路(12)产生2^N‑1个参考电压，其中有N1个参考电压与第一比较模块中N1个比较器的第一差分输入端连接，剩下的N2个参考电压与第二比较模块中N2个比较器的第一差分输入端连接；对应第一比较模块的N1个参考电压组成第一参考电压区间，对应第二比较模块的N2个参考电压组成第二参考电压区间；第一参考电压区间包括至少两个端值，任意相邻两个端值之间的参考电压具有连续性；时钟源(17)连接第一比较模块(13)的时钟输入端为第一比较模块(13)提供时钟信号，模块选择电路(14)连接第一比较模块(13)输出端并从第一比较模块中获取接入第一参考电压区间上端值的比较器的输出信号作为时钟参考信号，模块选择电路(14)输出端连接第二比较模块(15)的时钟输入端；模块选择电路(14)根据时钟参考信号生成时钟信号并提供给第二比较模块；比较器均具有复位状态和比较状态；复位状态下，比较器输出端为逻辑高电平；比较状态下，比较器根据采样保持电路(11)获取的采样信号与参考电压的比较结果生成差分输出信号；比较器根据获取的时钟信号进行状态切换；第一参考电压区间包括至少一个第一分段区间，第二参考电压区间包括至少一个第二分段区间，多个第一分段区间和多个第二分段区间相间隔，且第一分段区间和第二分段区间上的参考电压具有连续性；模块选择电路(14)包括反相器(141)、第一异或门(142)、第二异或门(143)和与门(144)；反相器(141)输入端、第一异或门(142)的两个输入端和第二异或门(143)的第一输入端分别连接第一比较模块(13)中接入多个第一分段区间两端端值的比较器的差分输出端，第二异或门(143)的第二输入端输入信号为其第一输入端输入信号的反相信号，与门第二输入端连接第二异或门(143)输出端；反相器(141)输出端、第一异或门(142)输出端和与门(144)输出端分别连接各第二比较单元的时钟输入端。