[发明专利]模数转换器及电子设备

说明书

本发明公开一种模数转换器和电子设备，其中，模数转换器包括比较器、N对电容器以及控制模块，控制模块通过控制N对电容器接入的参考电压第二参考电压（或者第三参考电压）与第一参考电压之间变化，减小电容器参考电压的切换幅度，从而在不增加模数转换器体积的前提下，将模数转换器的线性度提升至原来的两倍。

技术领域

本发明涉及电子通信技术领域，特别涉及一种模数转换器及电子设备。

背景技术

在混合信号系统中，模数转换器是一个十分关键的部分，其性能较大程度上制约着电子系统的整体性能。随着数字信号处理技术在高分辨率图像，视频处理以及无线通信等领域的广泛应用，对高速、高精度模数转换器的需求日益迫切。在诸多模数转换器结构中，SAR(逐次逼近寄存器) 模数转换器由于其高度数字化的结构，使得它在先进工艺下的性能越发出色，成为当前模数转换领域内的热门。

设计高速模数转换器时，ADC架构总电容值要尽量小，以减小其面积开销，同时，在SAR 模数转换器结构中，限制模数转换器的最关键指标之一是线性度；目前，缺少一种能在不增加/少增加占用面积的前提下，提高线性度的模数转换器。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种模数转换器，旨在提高模数转换器的线性度。

为实现上述目的，本发明提出一种模数转换器，该模数转换器包括：

比较器，其包括同相输入端、反相输入端以及输出端；

N对电容器，每对所述电容器包含容值相等的第一电容器和第二电容器，N对所述电容器中的第一电容器与所述比较器的同相输入端连接，所述第二电容器与所述比较器的反相输入端连接；

控制模块，其输入端与所述比较器的输出端连接，所述控制模块的输出端分别与每一对电容器的所述第一电容器和所述第二电容器连接，所述控制模块被配置为：

输出第一参考电压组至每一对所述电容器，获取所述比较器的第一次比较结果；

在第一次比较结果为低电平时，输出第二参考电压组至第一对电容器，并在后续的比较中，当第M次比较结果为低电平时，输出第二参考电压组至第M对电容器；在第M次比较结果为高电平时，输出第一参考电压组至第M-1对电容器，且输出第二参考电压组至第M对电容器；

在第一次比较结果为高电平时，输出第三参考电压组至第一对电容器，并在后续的比较中，当第M次比较结果为高电平时，输出第三参考电压组至第M对电容器；当第M次比较结果为低电平时，输出第一参考电压组至第M-1对电容器，且输出第三参考电压组至第M对电容器；

其中，M小于N；

输出第一参考电压组为输出第一参考电压至所述第一电容器和所述第二电容器；输出第二参考电压组为输出第二参考电压至所述第一电容器，并输出第三参考电压至所述第二电容器；输出第三参考电压组为输出第三参考电压至所述第一电容器并输出第二参考电压至所述第二电容器；

所述第二参考电压的电压值大于第一参考电压的电压值，所述第一参考电压的电压值大于第三参考电压的电压值。

在一实施例中，所述控制模块被配置为：在进行第N次比较后，保持每一对所述电容器接入的参考电压组。

在一实施例中，按照电容值大小，将N对电容器记为第一对电容器至第N对电容器；

第N对所述电容器对至第一对所述电容器的电容值依次为C、C、2C、……、2^N-3C、2^N-2C；其中，C为单位电容值。

在一实施例中，第L对所述电容器包括N-L对子电容器，N-L对所述子电容器的电容值与第L+1至第N对所述电容器的电容值一一对应相等；

所述控制模块被配置为：

在进行第一轮比较后，输出第一参考电压组至每一对所述电容器，