[发明专利]模拟数字转换装置

说明书

模拟数字转换装置用以转换输入信号对以产生输出信号。模拟数字转换装置包括多个开关组、多个电容、比较器以及控制器。开关组接收输入信号对以及多个参考电压，并依据控制信号以选择输出输入信号对以及参考电压的其中之一，以分别产生多个选择电压。电容分别接收选择电压并产生第一比较电压及第二比较电压。比较器依据比较第一比较电压以及第二比较电压以产生比较结果信号。控制器依据比较结果信号以设定转换输出信号的多个位元的多个转换时间。其中，多个转换时间中的至少两个转换时间不相同。

技术领域

本发明有关于一种模拟数字转换装置，且特别有关于一种循序渐进式(Successive approximation,SAR)模拟数字转换装置。

背景技术

在习知的模拟数字转换装置中，针对产生输出信号的每一个位的转换时间都是相同的(一个时钟周期)。然而，在循序渐进式模拟数字转换装置中，产生最高位(MSB)所需要的转换时间，通常相对于产生其他位所需的转换时间较长。因此，在固定的转换时间的设置条件下，不是发生最高位的转换时间不足，就是发生最低位(LSB)转换时间过长的状态。如何兼具输出信号的正确度，并同时提升模拟数字转换装置的转换速率，为本领域技术人员的重要课题。

发明内容

本发明提供一种模拟数字转换装置，可调整对应产生输出信号各位的转换时间长度，产生准确的输出信号。

本发明的模拟数字转换装置用以转换输入信号对以产生输出信号。模拟数字转换装置包括多个开关组、多个电容、比较器以及控制器。开关组接收输入信号对以及多个参考电压，并依据控制信号以选择输出输入信号对以及参考电压的其中之一，以分别产生多个选择电压。电容分别接收选择电压并产生第一比较电压及第二比较电压。比较器耦接电容，依据比较第一比较电压以及第二比较电压以产生比较结果信号。控制器耦接比较器以及开关组，依据比较结果信号以设定转换输出信号的多个位的多个转换时间。其中，转换时间不完全相同。

在本发明的一实施例中，上述的对应转换输出信号的相对高位的转换时间，不小于对应转换输出信号的相对低位的转换时间。

在本发明的一实施例中，上述的控制器包括转换时间控制电路。转换时间控制电路耦接比较器。转换时间控制电路接收比较结果信号，依据计数比较结果信号的脉冲数以产生多个状态信号。

在本发明的一实施例中，上述的转换时间控制电路包括多个触发器组。各触发器组具有至少一触发器，触发器组相互串联耦接，并依据比较结果信号对参考逻辑电平进行移位动作，以分别产生状态信号。

在本发明的一实施例中，上述的各触发器组中的触发器的数量与对应的转换时间的时间长短成正比。

在本发明的一实施例中，上述的转换时间控制电路包括计数器以及逻辑运算电路。计数器耦接比较器，计数比较结果信号的脉冲数量以产生计数结果。逻辑运算电路耦接计数器，针对计数结果进行逻辑运算以产生状态信号。

在本发明的一实施例中，上述的开关组包括多个第一开关组以及多个第二开关组。电容包括多个第一电容以及多个第二电容。第一电容分别耦接在第一开关组与比较器的第一输入端间，第二电容分别耦接在第二开关组与比较器的第二输入端间。其中，第一电容在第一输入端提供第一比较电压，第二电容在第二输入端提供第二比较电压。

在本发明的一实施例中，上述的各第一开关组包括第一开关、第二开关以及第三开关。第一开关的第一端耦接至对应的第一电容，第一开关的第二端接收第一参考电压。第二开关的第一端耦接至对应的第一电容，第二开关的第二端接收第二参考电压。第三开关的第一端耦接至对应的第一电容，第三开关的第二端接收第一输入信号。各第二开关组包括第四开关、第五开关以及第六开关。第四开关的第一端耦接至对应的第二电容，第四开关的第二端接收第一参考电压。第五开关的第一端耦接至对应的第二电容，第五开关的第二端接收第二参考电压。第六开关的第一端耦接至对应的第二电容，第六开关的第二端接收第二输入信号。其中，第一开关至第六开关依据控制信号以被导通或断开，第一参考电压的电压值与第二参考电压的电压值不相同。