[发明专利]高速高精度时间域模数转换器

权利要求书

1.一种高速高精度时间域模数转换器，其特征在于，包括：

Flash模块(1)，用于产生参考电压；

VTC模块(2)，连接所述Flash模块(1)，用于对输入电压信号VIN进行采样并根据所述参考电压对所述输入电压信号VIN进行处理，得到第一时间信号；

内插模块(3)，连接所述VTC模块(2)，用于细分所述第一时间信号，得到第二时间信号；

时间域比较器模块(4)，连接所述内插模块(3)，用于对所述第二时间信号进行比较并输出温度计码；

数字译码模块(5)，连接所述时间域比较器模块(4)，用于将所述温度计码转换成二进制码并输出；

所述VTC模块(2)包括两个与Flash子模块对应连接的VTC子模块，每个所述VTC子模块包括n个VTC单元，其中，每个所述VTC单元的输入端对应连接电阻Ri与Ri+1的公共端，每个所述VTC单元的输出端连接所述内插模块(3)；

所述VTC单元包括电容C、第一开关Φ1、第二开关Φ2、第三开关Φ3、第四开关Φ4、电流源IX以及第一反相器INV1，其中，

所述电容C的一端通过所述第一开关Φ1连接电压输入端VIN，所述电容C的另一端通过所述第二开关Φ2连接参考电压输入端VREF；

所述第三开关Φ3连接电压端VCOM以及所述电容C和所述第一开关Φ1的公共端；

所述电流源IX通过所述第四开关Φ4连接所述电容C和所述第二开关Φ2的公共端；

所述第一反相器INV1的输入端连接所述电容C、所述第二开关Φ2以及所述第四开关Φ4的公共端，所述反相器INV的输出端作为所述VTC单元的输出端连接所述内插模块(3)；

所述Flash模块(1)包括两个Flash子模块，每个所述Flash子模块包括依次串联的电阻R0～Rn，所述电阻R0的一端连接参考电压HVREF，所述电阻Rn的一端连接参考电压LVREF，所述电阻Ri与Ri+1的公共端作为输出端连接所述VTC模块(2)，其中，所述电阻R0～Rn的阻值满足R0=Rn=Rj/2，0≤i＜n ，0＜j＜n，i、j、n均为整数。

2.根据权利要求1所述的高速高精度时间域模数转换器，其特征在于，所述内插模块(3)包括两个与所述VTC子模块对应连接的内插子模块，每个所述内插子模块包括n-1个内插单元，其中，每个所述内插单元的输入端对应连接相邻两个所述VTC单元的输出端，所述内插单元的输出端连接所述时间域比较器模块(4)。

3.根据权利要求2所述的高速高精度时间域模数转换器，其特征在于，所述内插单元包括m个级联的内插子单元，第一级内插子单元的输入端连接对应连接相邻两个所述VTC单元的输出端，第m级内插子单元的输出端连接所述时间域比较器模块(4)；其中，第m级内插子单元包括2^m+1个内插电路，m≥1。

4.根据权利要求3所述的高速高精度时间域模数转换器，其特征在于，所述内插电路包括第二反相器INV2和第三反相器INV3，其中，所述第二反相器INV2的输出端和所述第三反相器INV3的输出端相连。

5.根据权利要求4所述的高速高精度时间域模数转换器，其特征在于，所述时间域比较器模块(4)包括若干个时间域比较器，每个所述时间域比较器的输入端对应连接所述内插电路的输出端。

6.根据权利要求5所述的高速高精度时间域模数转换器，其特征在于，所述时间域比较器包括D触发器DFF，其中，所述D触发器的输入端和时钟信号输出端分别对应连接所述内插电路的输出端。