[发明专利]模拟数字转换装置及其转换方法

说明书

技术领域

本公开涉及一种模拟数字转换装置。

背景技术

请参照图1绘示已知的次范围(sub-ranging)模拟数字转换装置100的方块图。模拟数字转换装置100包括多数级的比较模块101、102及103、编码器120以及参考信号产生器130。比较模块101、102及103均接收模拟形式的输入信号VIN，其中，比较模块101进行输入信号VIN与参考信号VREF1的粗略比较的动作，并据以产生数字的比较结果D1。

在完成了比较模块101所进行的粗略比较的动作后，比较模块102接收经过编码器120所产生的第一级的前期编码结果DEN1。比较模块102根据此第一级的前期编码结果DEN1，先从参考信号VREF2中选择的一组选中参考信号，接着输入信号再与此选中参考信号进行比较的动作，并对应产生数字的比较结果D2。同理，当比较模块102所进行的细微比较动作完成后，下一级的比较模块会根据编码器120所产生的第二级的前期编码结果DEN2，进行更为细微的比较动作。当最后一级的比较模块103根据编码器120所产生的倒数第二级的前期编码结果DEN(i-1)，完成所进行的输入信号VIN与参考信号VREFi中所选择的一组选中参考信号的比较动作后，编码器120就可以依据比较模块101～103所产生的多个数字的比较结果D1～Di来进行编码(此处的i即代表正整数)，并产生一编码结果DOUT，其代表输入信号VIN的模拟数字转换结果。

发明内容

本公开提供一种模拟数字转换装置及转换方法，降低模拟数字的转换时间。

本公开提供一种模拟数字转换方法，降低模拟数字的转换时间。本公开提出一种模拟数字转换装置，包括粗略比较模块、至少一预先切换检测模块、至少一细微比较模块以及编码器。粗略比较模块接收输入信号，并依据比较输入信号与多个第一参考信号以依序产生前期比较结果以及粗略比较结果。预先切换检测模块接收并依据前期比较结果以产生前期选择信号。编码器根据粗略比较结果以产生第一前期编码结果。细微比较模块耦接预先切换检测模块，并接收输入信号、前期选择信号以及第一前期编码结果，且依据前期选择信号以及前期编码结果以选择多个第二参考信号中多个初选参考信号，并利用初选参考信号中的选中参考信号以对输入信号进行比较，藉以产生细微比较结果。

本公开还提出一种模拟数字转换方法，包括：接收输入信号，并依据比较输入信号与多个参考信号以依序产生前期比较结果以及粗略比较结果。并且，依据前期比较结果以产生前期选择信号。再依据前期选择信号以及前期编码结果以选择多个第二参考信号中多个初选参考信号，并利用初选参考信号中的选中参考信号以对输入信号进行比较，藉以产生细微比较结果。

基于上述，本公开利用在粗略比较模块进行相对大范围的比较动作时，利用较快产生的前期比较结果来产生前期选择信号，并利用粗略比较模块产生的粗略比较结果来产生第一级的前期编码结果。如此一来，细微比较模块可以依据前期编码结果以及前期选择信号来选择与输入信号进行比较的初选参考信号中的选中参考信号，并藉以产生细微比较结果。如此一来，下一级的细微比较模块所对应的初选参考信号选择可以在当级比较模块进行输入信号的比较时一起被执行，故可有效节省模拟数字转换所需的时间，以达到加速数据转换速度的目的。

为让本公开的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1绘示已知的次范围(sub-ranging)模拟数字转换装置100的方块图。

图2绘示本公开一实施例的模拟数字转换装置200的示意图。

图3A绘示的粗略比较模块201的一实施方式的示意图。

图3B绘示比较器经控制信号CTL启动至确定输出结果稳定后的延迟时间，对应比较器被比较信号的输入电压差的关系图。

图4A以及图4B所绘示的粗略比较模块201的不同的实施方式。

图5绘示本公开实施例的预先切换检测模块的一实施方式。

图6A绘示本公开实施例的预先切换检测电路600的一实施方式。

图6B～图6D绘示预先切换检测电路600的动作示意图。

图7A以及图7B分别绘示本公开实施例的细微比较模块的不同的实施方式。

图8绘示本公开实施例的一模拟数字转换方法的流程图。

【主要元件符号说明】

100、200：模拟数字转换装置

101、102、103：比较模块

201：粗略比较模块