[发明专利]逐次逼近寄存器(SAR)模数转换器(ADC)动态范围扩展

权利要求书

1.一种逐次逼近寄存器模数转换器SAR ADC，包括DAC、比较器和SAR逻辑电路，其中，所述DAC、所述比较器和所述SAR逻辑电路相互电连通，并且被共同配置为基于模拟输入电压和参考电压生成数字输出字，其中，所述数字输出字根据由最小模拟输入电压和最大模拟输入电压限制的模拟值的范围表示所述模拟输入电压的值，以及其中，所述最小模拟输入电压和所述最大模拟输入电压之间的差等于所述参考电压和所述最小模拟输入电压之间的差的两倍。

2.根据权利要求1所述的SAR ADC，其中，所述SAR逻辑电路被配置为确定作为所述模拟输入电压和所述参考电压的比较的结果的所述数字输出字的MSB。

3.根据权利要求1所述的SAR ADC，其中，所述DAC被配置为接收所述模拟输入电压和数字输入字，并且基于所述模拟输入电压和所述数字输入字生成第一电压，以及其中，所述SAR逻辑电路被配置为确定所述数字输入字是否使所述DAC生成所述第一电压，使得所述第一电压大于或小于所述模拟输入电压。

4.根据权利要求3所述的SAR ADC，其中，所述SAR逻辑电路被配置为基于通过所述比较器确定所述模拟输入电压是否小于或大于所述参考电压，确定所述数字输入字是否使所述DAC生成所述第一电压，使得所述第一电压大于或小于所述模拟输入电压。

5.根据权利要求4所述的SAR ADC，其中，所述SAR逻辑电路被配置为响应于所述模拟输入电压小于所述参考电压，生成所述数字输入字以使所述DAC生成所述第一电压，使得所述第一电压大于所述模拟输入电压。

6.根据权利要求4所述的SAR ADC，其中，所述SAR逻辑电路被配置为响应于所述模拟输入电压大于所述参考电压，生成所述数字输入字以使所述DAC生成所述第一电压，使得所述第一电压小于所述模拟输入电压。

7.根据权利要求1所述的SAR ADC，其中，所述SAR逻辑电路被配置为确定所述模拟输入电压和所述参考电压之间的差的数字表示。

8.根据权利要求7所述的SAR ADC，其中，所述SAR逻辑电路被配置为利用线性查找确定所述数字表示。

9.根据权利要求7所述的SAR ADC，其中，所述SAR逻辑电路被配置为利用二分查找确定所述数字表示。

10.根据权利要求1所述的SAR ADC，其中，所述SAR逻辑电路被配置为通过比较所述模拟输入电压和所述参考电压确定所述数字输出字的MSB，确定所述模拟输入电压和所述参考电压之间的差的数字表示，以及基于所述模拟输入电压和所述参考电压之间的所述差的所述数字表示，生成除所述MSB之外的所述数字输出字的位。

11.一种使用包括相互电连通的DAC、比较器和SAR逻辑电路的逐次逼近寄存器模数转换器SAR ADC确定具有与模拟输入值对应的值的数字输出字的方法，所述方法包括：

使用所述SAR ADC：

接收模拟输入电压；

接收参考电压；以及

基于所述模拟输入电压和所述参考电压生成数字输出字，其中，所述数字输出字根据由最小模拟输入电压和最大模拟输入电压限制的模拟值的范围表示所述模拟输入电压的值，以及其中，所述最小模拟输入电压和所述最大模拟输入电压之间的差等于所述参考电压和所述最小模拟输入电压之间的差的两倍。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：使用所述SAR逻辑电路，确定作为所述模拟输入电压和所述参考电压的比较的结果的所述数字输出字的MSB。