[发明专利]逐次逼近型模数转换装置

权利要求书

1.一种逐次逼近型模数转换装置，包括：

采样保持电路（110），其输入端连接模拟输入信号用于对模拟输入信号进行采样，得到采样电压输出至比较器（120）正输入端；

比较器（120），其负输入端接数模转换器（140）输出，用来比较采样保持电路（110）输出的采样电压和数模转换器（140）输出的比较电压，将比较结果输出至移位寄存器（130）；

移位寄存器（130），其顺序读入并保存比较器（120）的比较结果，并将保存的比较结果反馈至数模转换器（140）；

数模转换器（140），其接受移位寄存器（130）反馈的比较结果，根据比较结果将参考电压产生电路（160）的参考电压差转换成不同等级的比较电压，并将所述比较电压输出到比较器（120）的负输入端；

时钟产生电路（150），其接受采样时钟信号并产生时序控制信号输出至采样保持电路（110）、数模转换器（140）和比较器（120），控制前述三个模块的转换动作；

参考电压产生电路（160），其产生第一参考电压（VREFH）和第二参考电压（VREFL）并输出至数模转换器（140）；

其特征在于：所述数模转换器（140）包括最高有效位电荷按比例缩放数模转换器（1403）和最低有效位电压按比例缩放数模转换器（1402），其接受参考电压产生电路（160）产生的第一参考电压（VREFH）和第二参考电压（VREFL），并受逻辑控制电路（1404）控制；

最低有效位电压按比例缩放数模转换器（1402）输出端连接到最高有效位电荷按比例缩放数模转换器（1403）最低有效位输入端；

最高有效位电荷按比例缩放数模转换器（1403）输出端通过复位开关（SWR）连接到第二参考电压（VREFL），通过桥接开关（SWB）连接放大器（1401）负输入端；

闭环反馈电容（CF）和闭环反馈开关（SWF）并联在放大器（1401）的负输入端和输出端之间；

放大器（1401）正输入端连接至第二参考电压（VREFL）；

逻辑控制电路（1404）接受位移寄存器（130）的反馈结果进行逻辑控制。

2.根据权利要求1所述的逐次逼近型模数转换装置，其特征在于：

采样保持电路（110）包括：开关电容采样电路和采样放大器（1101），开关电容采样电路的输出接采样放大器（1101）的正输入端；

采样放大器（1101）的负输入端连接于采样放大器（1101）的输出端，采样放大器（1101）的输出端连接于比较器（120）的正输入端；

所述开关电容采样电路包括：采样开关（SWS）和存储电容（CS），采样开关（SWS）一端接模拟输入信号，另一端接采样放大器（1101）正输入端；存储电容（CS）一端接采样放大器（1101）正输入端，另一端接地。

3.根据权利要求1所述的逐次逼近型模数转换装置，其特征在于：

比较器（120）包含前置放大器和锁存器，所述前置放大器的正输入端连接于采样保持电路（110）的输出端，其负输入端连接于数模转换器（140）的输出端，其输出端连接所述锁存器输入端，所述锁存器输出端接位移寄存器（130）。

4.根据权利要求1所述的逐次逼近型模数转换装置，其特征在于：

数模转换器（140）中的最高有效位电荷按比例缩放数模转换器（1403）由二进制权重排列的电容阵列和开关组成；

数模转换器（140）的最低有效位电压按比例缩放数模转换器（1402）由串联电阻和开关组成，串联电阻除首尾两个电阻以外的其它电阻阻值相等，首尾两电阻是其它电阻阻值的一半。

5.根据权利要求4所述的逐次逼近型模数转换装置，其特征在于：

闭环反馈电容（CF）的电容值等于最高有效位电荷按比例缩放数模转换器（1403）电容阵列的电容值总和。