[发明专利]一种逐次逼近寄存器型模数转换器有效
申请号: | 201611178625.2 | 申请日: | 2016-12-19 |
公开(公告)号: | CN106788431B | 公开(公告)日: | 2020-12-01 |
发明(设计)人: | 王本艳;易敬军;陈邦明 | 申请(专利权)人: | 上海新储集成电路有限公司 |
主分类号: | H03M1/00 | 分类号: | H03M1/00;H03M1/46 |
代理公司: | 上海申新律师事务所 31272 | 代理人: | 俞涤炯 |
地址: | 201500 上海市*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 逐次 逼近 寄存器 型模数 转换器 | ||
本发明涉及模数转换技术,尤其涉及一种逐次逼近寄存器型模数转换器,包括取样比较器,数模转换器,控制器,寄存器,存储器,处理器和参考电路,比较器将输入模拟量与每个参考模拟量依次进行比较,并输出反映比较结果的一组组数字信号到存储器中,处理器读取并分析一时间段内的存储器中的数字信号,输出与该时间段对应的分析结果,实现处理器对分析结果的自学习更新过程;控制器从处理器接收分析结果,并根据分析结果改变参考模拟量或改变自身的控制信号,使得逐次逼近寄存器型模数转换器改变搜索策略,减少逼近次数,从而达到降低功耗,加快速度,增大分辨率的目的。
技术领域
本发明涉及模数转换技术,尤其涉及一种逐次逼近寄存器型模数转换器。
背景技术
ADC(Analog-to-Digital Converter,模数转换器)是一种计算机与人,与真实世界的沟通的重要工具,它可以将真实世界中广泛存在的模拟信号转换为计算机可以识别的数字信号。目前市面上有很多ADC的类型,包括SAR ADC(Successive ApproximationRegister ADC,逐次逼近寄存器型模数转换器),流水线型ADC,∑-Δ型ADC,FLASH ADC等等。其中,SAR ADC是其中应用非常广泛的一种,它具有低功耗、低成本的优点。
然而SAR ADC也有一些缺点,比如其每次进行A/D转换都需要从最高位逼近到最低位,这大大减慢了SAR ADC的速度;又比如其每次逼近都需要对电容进行充电、放电,这大大增加了SAR ADC的功耗;又由于其分辨率每提高1位,DAC所需电容大小呈指数增大,这也限制了其分辨率的提高。
发明内容
针对上述问题,本发明提出了一种逐次逼近寄存器型模数转换器,包括:
比较器,包括一正相输入端、一反相输入端和一比较输出端;
所述正相输入端用于接收一输入模拟量;
数模转换器,包括一输入引脚、一参考电源引脚和一输出引脚;所述模数转换器通过所述输出引脚输出多个大小均不相同的参考模拟量;
所述比较器的所述反相输入端与所述数模转换器连接;
所述比较器通过所述反相输入端依次接收每个所述参考模拟量,并将所述输入模拟量与每个所述参考模拟量依次进行比较,并通过所述比较输出端输出反映比较结果的一数字信号;
控制器,包括一第一控制输入端,一第二控制输入端,一控制输出端和一信号输出端;
所述控制器的所述第一控制输入端与所述比较器的所述比较输出端连接,以接收所述数字信号;
所述控制器的所述第一控制输出端与所述数模转换器的所述输入引脚连接,以将一第一控制信号输出至所述数模转换器中,所述第一控制信号用于控制所述数模转换器输出的所述参考模拟量的大小;
所述控制器的所述信号输出端用于输出所述数字信号;
寄存器,与所述控制器的所述信号输出端连接,用于接收并暂存所述控制器输出的所述数字信号;
存储器,与所述寄存器连接,以从所述寄存器中提取暂存的所述数字信号并存储;
处理器,包括一信号输入口,一第一控制输出口和一第二控制输出口;
所述处理器的所述信号输入口与所述存储器连接,以接收并分析一预设的时间段内的所述数字信号,输出对应的分析结果;
所述处理器的所述第一控制输出口与所述控制器的所述第二控制输入端连接,以将与所述时间段对应的所述分析结果输出至所述控制器内,以实现所述处理器对所述分析结果的自学习更新过程;
参考电路,连接所述处理器的所述第二控制输出口,以接收与所述时间段对应的一第二控制信号;
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