[发明专利]A/D转换器

权利要求书

1.一种A/D转换器，用于将作为输入信号施加的模拟信号转换为数字值，所述A/D转换器包括：

采样电容器(Cs，Csp，Csm)，用于对所述模拟信号进行采样；

积分器(3，23)，包括运算放大器(9，29)和在所述运算放大器的第一输入端子和输出端子之间提供的积分电容器(Cf1，Cf2，Cf1p，Cf1m，Cf2p，Cf2m)；

量化器(4，24)，用于输出通过对所述运算放大器的输出信号进行量化而提供的量化结果；

电荷减法单元(6，26)，包括D/A转换器(10，10p，10m)和DAC电容器(Cd，Cdp，Cdm)，所述D/A转换器基于所述量化结果确定用于减去所述积分电容器的电荷的DAC电压，所述DAC电容器用于存储与所述DAC电压相对应的电荷；以及

子A/D转换器(7，27，51，61，71，81)，与所述量化器并联连接到所述OP放大器的输出端子，并且在其输入级具有采样和保持配置，

其中

当所述采样电容器的第一端子连接到所述模拟信号的输入节点(Ni，Nip，Nim)，并且所述采样电容器的第二端子连接到所述A/D转换器中的模拟地时，对所述模拟信号进行采样；

当所述采样电容器的所述第一端子连接到模拟地，并且所述采样电容器的所述第二端子连接到所述运算放大器的所述第一输入端子时，执行用于将所述电荷从所述采样电容器转移到所述积分电容器的电荷转移操作；

通过将所述运算放大器的所述输出信号输入到所述量化器来执行量化；

通过重复所述减法运算预定次数来生成所述数字值的最高有效位，其中，所述电荷减法单元基于所述量化结果减去所述积分电容器中累积的电荷；

在生成所述最高有效位之后，当通过放大与所述积分电容器中剩余的电荷相对应的电压来提供的电压被输入到所述子A/D转换器时，生成所述数字值的最低有效位；

将所述最高有效位和所述最低有效位之和作为所述数字值输出，

在生成所述最高有效位之后，与所述子A/D转换器中的所述A/D转换并行地执行所述积分电容器的电荷的初始化、以及用于下一次A/D转换的电荷转移操作和最高有效位的生成。

2.根据权利要求1所述的A/D转换器，其中：

所述放大器具有差分输入配置，所述差分输入配置用于转换彼此互补的两个模拟信号之间的差；并且

当所述电荷从所述采样电容器转移到所述积分电容器时，所述采样电容器的所述第一端子连接到所述两个模拟信号的公共电压，而不是连接到所述模拟地。

3.根据权利要求1所述的A/D转换器，其中：

所述放大器具有差分输入配置，所述差分输入配置用于转换彼此互补的两个模拟信号之间的差；并且

当所述电荷从对所述模拟信号中的一个进行采样的所述采样电容器中的一个转移到所述积分电容器时，所述采样电容器中的所述一个的第一端子连接到所述模拟信号中的另一个的输入节点，而不是连接到所述模拟地。

4.根据权利要求1所述的A/D转换器，其中：

所述放大器具有差分输入配置，所述差分输入配置用于转换彼此互补的两个模拟信号之间的差；并且

当所述电荷从对所述模拟信号中的一个进行采样的所述采样电容器中的一个转移到所述积分电容器时，所述采样电容器中的所述一个的第一端子连接到对所述模拟信号中的另一个进行采样的所述采样电容器中的另一个的第一端子，而不是连接到所述模拟地。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的A/D转换器，其中：

所述子A/D转换器(51，71，81)被配置为循环型A/D转换器。

6.根据权利要求1至4中的任一项所述的A/D转换器，其中：

所述A/D转换器(61)被配置为双速循环型A/D转换器，其在操作时钟的每个周期中执行两次所述A/D转换。

7.根据权利要求5所述的A/D转换器，其中：

所述子A/D转换器(71)被配置为通过使用所述量化器来执行所述量化。

8.根据权利要求5所述的A/D转换器，其中：

所述子A/D转换器(81)具有放大功能，所述放大功能用于放大与所述积分电容器中剩余的电荷相对应的电压。