[发明专利]用于差分输出电压的模数转换器以及模数转换方法

说明书

本发明涉及一种用于差分输出电压的模数转换器，其中所述差分输出电压包括第一差分电压和第二差分电压，所述模数转换器包括：第一和第二模数转换单元，其被配置为将第一和第二差分电压分别转换成第一和第二数字值；控制单元，其被配置为基于第一差分电压的绝对值与第二差分电压之间的比较结果根据第一数字值或第二数字值生成输出数字值。本发明还涉及一种模数转换方法。通过本发明，可以显著地提高转换精度。

技术领域

本发明总的来说涉及集成电路领域，具体而言，涉及一种用于差分输出电压的模数转换器。此外，本发明还涉及一种用于差分输出电压的模数转换方法。

背景技术

模数转换器是一种将模拟电压转换为数字信号的电器件。目前，模数转换器已经可以达到较高的转换精度(或转换位数)、例如16位或更高。然而，模数转换器在转换某些差分电压时，可能出现转换精度差、速度慢等问题。

发明内容

本发明的任务是，提供一种用于差分输出电压的模数转换器以及模数转换方法，通过所述转换器和/或转换方法，可以显著地提高转换精度。

在本发明的第一方面，该任务通过一种用于差分输出电压的模数转换器来解决，其中所述差分输出电压包括第一差分电压和第二差分电压，所述模数转换器包括：

第一模数转换单元，其被配置为将第一差分电压转换成第一数字值；

第二模数转换单元，其被配置为将第二差分电压转换成第二数字值；以及

控制单元，其被配置为执行下列动作：

在第一差分电压的绝对值大于第二差分电压的绝对值时根据第一数字值和第一差分电压的绝对值与第二差分电压之间的比较结果生成输出数字值；以及

在第一差分电压的绝对值小于第二差分电压的绝对值时根据第二数字值和第一差分电压的绝对值与第二差分电压之间的比较结果生成输出数字值。

本发明的范围内，术语“差分电压”或“差分输入/输出电压”是指以两个电压输入/输出端电压的差值作为输出信号的一种信号输出/输出方式。两个电压输入/输出端的电压例如可以表示为“V+”和“V-”，但是它们的符号既可以相同也可以不同，例如均为正电压或均为负电压或者一正一负。

在本发明的一个优选方案中规定，第一模数转换单元和/或第二模数转换单元包括：

参考电压，其被配置为为比较器提供相应的参考电压；

2^n-1-1个比较器，其被配置为分别将第一或第二差分电压与相应参考电压相比较以生成2^n-1-1个比较结果，其中n为转换精度，且n为大于1的整数；以及

译码器，其被配置为将所述2^n-1-1个比较结果转换成为n-1位的二进制结果，其中n-1位的二进制结果作为输出数字值的第1至n-1位，并且第n位根据第一差分电压的绝对值与第二差分电压之间的比较结果来确定。

通过该优选方案，可以实现较高的转换速度，因为第一模数转换单元和/或第二模数转换单元采用了并行运行的2^n-1-1个比较器、即它们同时产生比较结果以供生成最终的结果。此外，本优选方案还具有的优点在于，由并行比较器构成的转换器不含或含较少的电容，不容易与提供差分电压的设备中的电容产生相互串扰，由此减少故障或干扰的可能性。但是应当指出，在本发明的教导下，其它类型的转换器也是可以设想的。

在本发明的另一优选方案中规定，所述控制单元包括：

比较器，其被配置为比较第一差分电压的绝对值和第二差分电压的绝对值以生成差分电压比较结果；以及