[发明专利]基于残差放大的分段双切换方式逐次逼近型模数转换器

权利要求书

1.一种基于残差放大的分段双切换方式逐次逼近型模数转换器，其特征在于：包括电容阵列、比较器和逻辑控制单元；所述电容阵列包括第一电容阵列MSBs array、桥接电容Ca、第二电容阵列SSBs array、桥接电容Cb以及第三电容阵列LSBs array，通过桥接电容Ca、桥接电容Cb将第一电容阵列MSBs array、第二电容阵列SSBs array以及第三电容阵列LSBs array进行连接；所述比较器的正输入端和反输入端均与第一电容阵列MSBs array连接，比较器的输出端与逻辑控制单元连接，通过比较器将残差电压进行采样和放大，再与最小分辨率LSB进行比较，在不增大电容阵列面积的情况下输出更高精度位。

2.根据权利要求1所述基于残差放大的分段双切换方式逐次逼近型模数转换器，其特征在于：所述第一电容阵列MSBs array包括二进制分裂电容阵列、冗余电容阵列Crdt1和权重电容Cdmy1，桥接电容Ca的下极板与第一电容阵列MSBs array的上极板连接，桥接电容Ca的上极板与第二电容阵列SSBs array的上极板连接，所述二进制分裂电容阵列、冗余电容阵列Crdt1下极板连接参考电压Vref或地GND，权重电容Cdmy1下极板连接地GND；

所述第二电容阵列SSBs array包括二进制电容阵列、冗余电容阵列Crdt2和权重电容Cdmy2，桥接电容Cb的下极板与第二电容阵列SSBs array的上极板连接，桥接电容Cb的上极板与第三电容阵列LSBs array的上极板连接，第二电容阵列SSBs array的二进制电容阵列、冗余电容Crdt2下极板连接参考电压Vref或地GND，权重电容Cdmy2下极板连接地GND；

所述第三电容阵列LSBs array包括二进制电容阵列、冗余电容阵列Crdt3和权重电容Cdmy3，第三电容阵列LSBs array的二进制电容阵列、冗余电容阵列Crdt3下极板连接参考电压Vref或地GND，权重电容Cdmy3下极板连接地GND。

3.根据权利要求2所述基于残差放大的分段双切换方式逐次逼近型模数转换器，其特征在于：所述第一电容阵列MSBs array中的二进制分裂电容阵列为[2^M-2C 2^M-2C 2^M-3C 2^M-3C…C C C]，式中，C是单位电容，M是第一电容阵列MSBs array在整个ADC转换过程中完成的开关切换次数。

4.根据权利要求2所述基于残差放大的分段双切换方式逐次逼近型模数转换器，其特征在于：所述第二电容阵列SSBs array中的二进制电容阵列为[2^N-1C2^N-2C…2C C]，其中，C是单位电容，N是第二电容阵列SSBs array在整个ADC转换过程中完成的开关切换次数。

5.根据权利要求2所述基于残差放大的分段双切换方式逐次逼近型模数转换器，其特征在于：所述第三电容阵列LSBs array中的二进制电容阵列为[2^L-1C2^L-2C…2C C]，其中，C是单位电容，L是第三电容阵列LSBs array在整个ADC转换过程中完成的开关切换次数。

6.根据权利要求2所述基于残差放大的分段双切换方式逐次逼近型模数转换器，其特征在于：所述逻辑控制单元与第一电容阵列MSBs array、第二电容阵列SSBs array以及第三电容阵列LSBs array均连接，根据比较器输出结果，控制第一电容阵列MSBs array中的二进制分裂电容阵列、冗余电容阵列Crdt1以及第二电容阵列SSBs array和第三电容阵列LSBs array中的二进制电容阵列、冗余电容阵列Crdt2、冗余电容阵列Crdt3切换参考电压Vref或地GND。