[发明专利]逐次比较型模拟数字转换器以及物理量检测传感器

说明书

本发明提供逐次比较型模拟数字转换器以及物理量检测传感器。该逐次比较型模拟数字转换器即使为减小输入电量和电路面积而减小单位电容，也能够减轻单位电容的比精度的影响。逐次比较型模拟数字转换器(1)具有电荷再分配型数字模拟转换电路(10)、比较器(20)及控制电路(30)。电荷再分配型数字模拟转换电路具有：单位电容阵列(13)，通过在公共输出线(12)上并联连接k个单位元件(11)而形成，该k个单位元件(11)的每一个通过串联连接开关(SW)和单位电容(C)而形成；选择器(15)，基于DEM对经m根电压供给线(14A～14C)向k个单位元件中作为DEM对象的j个单位元件具有的开关的至少三个输入端子中的一个输入端子供给的电压之一进行选择。

技术领域

本发明涉及逐次比较型模拟数字转换器、物理量检测传感器、电子设备和移动体以及逐次比较型模拟数字转换方法等。

背景技术

例如，加速度传感器等物理量检测传感器具有通过AD(模拟数字)转换器将所检测到的物理量即模拟信号转化为数字信号并输出的传感器。已知作为能够在保持面积的小型的条件下实现多位化的逐次转换型AD转换器，并用电荷再分配型DA(数字模拟)转换电路和电阻分压型DA转换电路的技术。通过电荷再分配型DA转换器，以使电容成为1:2:4:8:16:32的方式对电容进行二进制加权。如此，由于电容的比精度，在使用电荷再分配型DA转换电路的高阶位和使用电阻分压型DA转换电路的低阶位之间，转换精度将恶化。

提出了如下方案，即，不对电荷再分配型DA转换电路的电容进行加权，而是通过同一单位电容构成，并在各个单位电容上分别连接电阻分压型DA转换电路的输出电压(专利文献1)。

另一方面，提出如下方案，即，在电容被进行了二进制加权的电荷再分配型DA转换电路中应用DEM(Dynamic Element Matching，动态元件匹配)(专利文献2)。根据专利文献2，能够使电容阵列内的电容的组合模式具有随机性，从而能够提高电容阵列在表观上的电容比精度。

在专利文献1的发明中，使用电荷再分配型DA转换电路的高阶位和使用电阻分压型DA转换电路的低阶位之间的转换精度得以改善，电荷再分配型DA转换电路的单位电容的比精度的影响则很难改善。产生该问题的主要原因在于，很难制造具有所需的比精度的单位电容。虽然越增大单位电容比精度越提高，但会产生输入电量增大的问题或电路面积增大的新课题。

在专利文献2的发明中，由电荷再分配型DA转换电路构成。因此，在构成了同一分辨能力的AD转换器的情况下，会出现与并用电荷再分配型DA转换电路和电阻分压型DA转换电路的结构相比电容比增大，电路面积增加的问题。

专利文献1：日本特开平9-214344号公报(图8、0007)

专利文献2：日本特开2012-175440号公报(图2、0041、0046)

发明内容

本发明的几个方式的目的在于，提供即使减小单位电容，也能够减轻单位电容的比精度的影响的逐次比较型模拟数字转换器、物理量检测传感器、电子设备和移动体以及逐次比较型模拟数字转换方法。

本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，并能够作为以下的方式或应用例而实现。