[发明专利]逐步逼近式模拟数字转换器

权利要求书

1.一种逐步逼近式模拟数字转换器，包括：

一数字模拟转换电路，用于将一N位数字逻辑信号转换为一模拟形式的比较信号，其中N为正整数；

一取样保持电路，用于取样并保持一模拟输入信号；

一比较电路，耦接该数字模拟转换电路与该取样保持电路，用于将该取样保持电路所保持的模拟输入信号作为与该比较信号进行比较的基准，从而产生一比较结果信号；以及

一逐步逼近式逻辑控制电路，用于提供该N位数字逻辑信号，并且依据该比较结果信号逐一决定该数字逻辑信号的每一位的逻辑状态，以产生关联于该模拟输入信号的一数字输出信号。

2.如权利要求1所述的逐步逼近式模拟数字转换器，其特征在于，该比较电路包括：

M级相互串接的比较单元，其中第一级比较单元分别从该取样保持电路与该数字模拟转换电路接收该模拟输入信号与该比较信号；以及

一闩锁单元，耦接第M级比较单元的输出端，用于闩锁所述比较单元的比较结果，并据以产生该比较结果信号，

其中，M为正整数，且M至少为N的四分之一。

3.如权利要求2所述的逐步逼近式模拟数字转换器，其特征在于，该比较电路还包括：

M组反馈单元，分别耦接于每一级比较单元的输入端与输出端之间；以及

M组电容单元，分别耦接每一级比较单元的输入端。

4.如权利要求3所述的逐步逼近式模拟数字转换器，其特征在于，各该比较单元具有差动输出，且每一级比较单元的正输出端与负输出端分别耦接下一级比较单元的正输入端与负输入端，各该反馈单元包括：

一第一反馈开关，耦接于对应的比较单元的正输入端与正输出端之间；以及

一第二反馈开关，耦接于对应的比较单元的负输入端与负输出端之间，

其中，该第一及第二反馈开关受控于该逐步逼近式逻辑控制电路而导通或截止。

5.如权利要求4所述的逐步逼近式模拟数字转换器，其特征在于，各该电容单元包括：

一第一输入电容，耦接对应的比较单元的正输入端；以及

一第二输入电容，耦接对应的比较单元的负输入端。

6.如权利要求4所述的逐步逼近式模拟数字转换器，其特征在于，该逐步逼近式逻辑控制电路在一取样保持期间内导通所述反馈单元的第一及第二反馈开关，并且在一电荷再分配期间截止所述反馈单元的第一及第二反馈开关。

7.如权利要求2所述的逐步逼近式模拟数字转换器，其特征在于，该取样保持电路包括：

一第一取样开关，其第一端接收该模拟输入信号，且其第二端耦接第一级比较单元的正输入端与负输入端其中之一；

一第二取样开关，其第一端接收该模拟输入信号，且其第二端耦接第一级比较单元的正输入端与负输入端其中的另一；以及

一保持电容，其第一端耦接该第二取样开关的第二端，且其第二端耦接一接地端。

8.如权利要求7所述的逐步逼近式模拟数字转换器，其特征在于，该逐步逼近式逻辑控制电路在一取样保持期间内导通该第一及第二取样开关，以令该模拟输入信号被保持于该保持电容中，并且在一电荷再分配期间截止该第一及第二取样开关。

9.如权利要求7所述的逐步逼近式模拟数字转换器，其特征在于，该数字模拟转换电路包括：

N个电容，其中所述电容的第一端共同耦接该第一取样开关的第二端；以及

N个开关模块，分别耦接所述电容的第二端，用于受控于该逐步逼近式逻辑控制电路而选择性地提供一高逻辑电压、一低逻辑电压以及该模拟输入信号其中之一至对应的电容。

10.如权利要求9所述的逐步逼近式模拟数字转换器，其特征在于，所述开关模块在一取样保持期间内受控于该逐步逼近式逻辑控制电路而提供该模拟输入信号至对应的电容，并且在一电荷再分配期间内依序受控于该数字逻辑信号每一位的逻辑状态而提供该高逻辑电压或该低逻辑电压至对应的电容，以产生该比较信号。

11.如权利要求10所述的逐步逼近式模拟数字转换器，其特征在于，第一个电容至第N个电容的电容值比例依序为2N-1至20，且该N位数字逻辑信号的最高位至最低位于该电荷再分配期间内依序对应控制第一个开关模块至第N个开关模块。