[发明专利]一种多步单斜模拟数字信号转换装置

摘要

本发明公开了一种多步单斜模拟数字信号转换装置，包括采样保持求余放大模块、斜坡和参考电压产生模块、比较器、计数器、控制信号发生器、数字校正单元和输出模块，输入电压Vin被采样保持求余放大模块采样后作为比较器的一个输入信号VSH1，与斜坡电压Vramp进行比较，Vramp随计数器输出值的增加而线性增加，当Vramp大于VSH1时，比较器输出发生跳变，触发数字校正单元内的寄存器锁存此时计数器的值，即ADC的第1步量化值；第2，...，NS步量化过程与第1步量化过程一样；以上NS步量化得到的值，经数字校正单元内的校正电路校正后寄存在输出模块内，在控制信号发生器的控制下移位串行或并行输出。本发明与传统的单斜ADC相比，具有速度快、对比较器指标要求低等优点。

主权项

一种多步单斜模拟数字信号转换装置，包括采样保持求余放大模块(1)、斜坡和参考电压产生模块(2)、比较器(3)、计数器(4)、控制信号发生器(5)、数字校正单元(6)和输出模块(7)，其特征在于：需要量化的输入电压Vin被采样保持求余放大模块(1)采样后作为比较器(3)的一个输入信号VSH1，与斜坡和参考电压模块(2)产生的斜坡电压Vramp进行比较，Vramp随计数器(4)输出值的增加而线性增加，当Vramp大于VSH1时，比较器(3)输出发生跳变，触发数字校正单元(6)内的寄存器锁存此时计数器(4)的值，即该多步单斜模拟数字信号转换装置ADC的第1步量化值；ADC的第1步的量化值经控制信号发生器(5)译码后产生选通信号，该选通信号从斜坡和参考电压产生模块(2)产生的参考电压中选择与ADC的第1步的量化值相应的参考电压VR1，采样保持求余放大模块(1)对VSH1与VR1求余且放大A倍并采样后，输出采样电压VSH2，VSH2与斜坡电压Vramp进行比较，进行第2步量化，其中若每步1.5bit，则A＝21＝2；若每步2.5bit，则A＝22＝4；若每步3.5bit，则A＝23＝8；……；第2步量化过程与第1步量化过程一样，第2步量化完成后进行第3，...，NS步的求余、放大、采样及量化，第3，...，NS步的求余、放大、采样及量化过程与第2步量化过程一样；以上NS步量化得到的值，经数字校正单元(6)内的校正电路校正后得到ADC的量化值；ADC的量化值寄存在输出模块(7)内，在控制信号发生器(5)的控制下移位串行或并行输出。