[发明专利]电压比较器组

说明书

技术领域

本发明涉及一种模数转换电路，特别是涉及一种用于模数转换电路的电压比较器组。

背景技术

随着数字化时代的到来，各种各样的数字产品应运而生。但是在人们的实际应用中很大部分是模拟量，例如温度、光线、运动等等，这就需要实现模拟量到数字量的转换，因此模数转换电路应用越来越广泛。

模数转换电路的设计中，精度和速度是最重要的两个指标。模数转换电路的种类很多，大体上可分为直接和间接转换两大类。在直接模数转换电路中，并联比较型的速度是目前速度最快的，故又称快闪模数转换器。

如图1所示，现有的并联比较型模数转换电路一般由电压比较器、锁存器和代码转换电路三部分组成。电压比较器将模拟输入和量化电平作比较，输出的结果存入锁存器中。不过锁存器的输出是一组二值代码，还不是所要求的二进制数，因此需要代码转换电路进行代码转换。

在模数转换过程中，电压比较器的两个输入端分别接到量化电平和输入模拟电平上，比较的结果会形成所谓的温度计码，即一部分为连续的1，而另一部分为连续的0，在1和0交界处，就可以确定输入模拟电平的值。可想而知，如果量化电平与输入模拟电平相差越大，电压比较器的输出越确定；但是随着量化电平与输入模拟电平越来越相近，由于电压比较器有误差，它的输出就很不确定，可能输出1，也可能输出0。如果在连续的1(或0)中产生了一个或几个0(或1)，就称之为泡沫错误。

到目前为止，为了消除泡沫错误，一般采用数字电路的方式，将锁存器的输出值进行运算，再输出正确的数值。但是这种方法会消耗掉额外的运算时间和电量，而且并不一定完全有效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电压比较器组，它可抑制电压比较器中出现的泡沫错误，达到快速消除泡沫错误的目的。

为了解决上述技术问题，本发明所述的电压比较器组包括多个电压比较器，所述多个电压比较器同时进行比较判断，其中，每个电压比较器比较判断的结果，不仅由其输入端的比较信号决定，同时受相邻电压比较器比较判断的结果的影响。

本发明的有益效果是：因为量化电平与输入模拟电平相差越远，电压比较器的输出越确定，这样就使得模数转换电路两端的电压比较器很快的完成翻转；量化电平越接近输入模拟电平，电压比较器比较判断的结果越难确定。但是由于在本发明中相邻电压比较器之间建立了一定的联系，不确定的电压比较器会受到临近确定状态的电压比较器的影响，因而倾向于向相同的状态翻转。而下一个电压比较器又会受到它的影响，以此类推，不确定状态的电压比较器中间就不会出现泡沫错误。这就好像多米诺骨牌一样，两端的牌向中间倒，这样就会防止中间的牌由于不确定因素而倒向不同的方向。

另外，由于确定状态的电压比较器会使得锁存器状态很快确定，这样就缩短了模数转换电路的转换时间，提高了转换速度。

与现有技术中采用数字电路消除泡沫错误相比，本发明不仅可以有效的抑制泡沫错误的产生，而且不用消耗额外的运算时间和电量，既提高了转换速度，又节省了电能。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是现有的并联比较型模数转换电路原理图；

图2是本发明电压比较器组原理图。

具体实施方式

鉴于采用数字电路的方法消除泡沫错误会有一定的局限性，而且耗时耗电，本发明用于模数转换电路的电压比较器通过在相邻电压比较器之间建立一定的联系方式，使得泡沫错误在电压比较器中得到抑制，进而达到快速消除泡沫错误的目的。

本发明具体的实现方式是，它包括多个电压比较器，所述多个电压比较器同时进行比较判断，每个电压比较器比较判断的结果，不仅由其输入端的比较信号Vref、Vi的决定，同时受相邻电压比较器比较判断的结果的影响。

如果各电压比较器之间没有建立联系，它们的输出完全由输入决定，所以，如果前端的电压比较器的输出结果出现错误，锁存器将继续保持这种错误。本发明通过在电压比较器之间通过一定的途径建立联系，各自的状态会受到相邻电压比较器的影响，从而达到在电压比较器中消除这种错误的目的。

相邻电压比较器之间建立联系的方式有很多种。在图2所示本发明的一个实施例中，所述相邻电压比较器通过电阻使其输出端串联在一起。如果在温度计码中有泡沫错误，它就会被的正确的电压比较器输出所修正，进而达到抑制泡沫错误的目的。