[发明专利]冗余逐次逼近型模数转换器及其操作方法

权利要求书

1.一种操作冗余逐次逼近型模数转换器ADC的方法，所述方法包括：

使用数模转换器DAC来逐次逼近输入信号，所述DAC包括具有至少一个子二进制加权DAC参考元件的DAC参考元件，逐次逼近所述输入信号包括执行多个逐次逼近循环，所述多个逐次逼近循环中的每个逐次逼近循环包括：

使用逐次逼近寄存器SAR生成DAC输入字，以及

当该逐次逼近循环对应于所述至少一个子二进制加权DAC参考元件时，对所述DAC输入字进行偏移以形成偏移DAC输入字。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述DAC输入字进行偏移包括：修改所述DAC输入字的至少一个未确定位的状态，所述至少一个未确定位的权重低于所述DAC输入字的与当前逐次逼近循环相关联的位的权重。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，对所述DAC输入字进行偏移包括将偏移值与所述DAC输入字相加。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，对所述DAC输入字进行偏移修改所述输入信号在与所述至少一个子二进制加权DAC参考元件相关联的DAC码冗余区域内的逐次逼近轨迹。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，修改所述逐次逼近轨迹减少了所述SAR的至少两个相邻输出码之间的位转换的次数。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，还包括在逐次逼近所述输入信号之后将所述SAR的值映射到二进制加权输出，所述映射包括将所述SAR的位与所述DAC参考元件的对应权重相乘。

7.一种模数转换器ADC，包括：

包括冗余码的数模转换器DAC；

耦接至所述DAC的输出端的比较器；

耦接至所述比较器的输出端的逐次逼近寄存器SAR；以及

耦接在所述SAR与所述DAC的输入端之间的码调整电路，所述码调整电路被配置成在至少一个逐次逼近循环期间对所述DAC的输入码进行偏移。

8.根据权利要求7所述的ADC，其中，所述DAC包括多个DAC参考元件，其中，所述多个DAC参考元件中的至少一个DAC参考元件是子二进制加权DAC参考元件。

9.根据权利要求8所述的ADC，其中，所述DAC包括电荷再分布型DAC，并且所述多个DAC参考元件包括电容器。

10.根据权利要求9所述的ADC，其中，所述码调整电路被配置成在电荷再分布阶段期间对所述输入码进行偏移。

11.根据权利要求9或10所述的ADC，其中，所述DAC还被配置成对输入信号进行采样。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的ADC，其中，所述DAC包括电流DAC，并且所述多个DAC参考元件包括电流源。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的ADC，其中，所述至少一个逐次逼近循环与所述子二进制加权DAC参考元件相关联。

14.根据权利要求7至13中任一项所述的ADC，其中，所述码调整电路被配置成通过修改至所述DAC的输入码的至少一个未确定位的状态来对所述DAC的输入码进行偏移，所述至少一个未确定位的权重低于所述输入码的与所述至少一个逐次逼近循环相关联的位的权重。

15.根据权利要求14所述的ADC，其中，所述码调整电路包括至少一个复用器，所述至少一个复用器被配置成改变所述DAC的输入码的具有较低权重的位的状态。

16.根据权利要求7至15中任一项所述的ADC，还包括采样保持电路，所述采样保持电路具有耦接至所述比较器的输出端。