[发明专利]用于多信道取样SAR ADC的系统及方法

说明书

本申请案涉及一种用于多信道取样SAR ADC的系统及方法。一种装置(400)包含SAR(412)、比较器(410)、DAC(408)及多信道无源S/H组件(406)。所述多信道无源S/H组件(406)能够并行对多个模拟电压进行取样与保持。所述多信道无源S/H组件(406)进一步能够将所述多个经取样与保持模拟电压串行馈送到所述SAR(412)、比较器(410)及DAC(408)，使得每一模拟电压被串行转换为数字表示。

相关申请案交叉参考

本申请案主张来自2014年6月18日提出申请的第62/013,634号美国临时申请案的优先权，所述临时申请案的全部揭示内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体来说涉及采用逐次逼近寄存器(SAR)的模/数转换器(ADC)。

背景技术

SAR为在最后针对每一转换会聚于数字输出上之前经由贯穿所有可能量化电平的二进制搜索将连续模拟波形转换成离散数字表示的一种类型的ADC。现在将参考图1A到C描述实例性常规ADC。

图1A到1C图解说明常规ADC 100。图1A图解说明使用最高有效位评估输入电压的ADC 100，而图1B图解说明使用下一最高有效位评估输入电压的ADC 100，而且图1C图解说明使用最低有效位评估输入电压的ADC 100。

如图1A中所展示，ADC 100包含取样与保持(S/H)组件102、比较器104、SAR 106及数/模转换器(DAC)。

S/H组件102经布置以从输入线110接收模拟输入电压V_in且经布置以将经取样与保持模拟电压V_s输出到输出线112上。S/H组件102对V_in进行取样与保持直到需要V_in为止。

比较器104经布置以在第一输入处从输出线112接收V_s且在第二输入处从输出线114接收来自DAC 108的输出电压V_out。比较器104还经布置以将基于V_s与V_out的比较的经比较信号输出到线116。

SAR 106经布置以从线116接收经比较信号且从时钟线118接收时钟信号。SAR 106经布置以将SAR输出值输出到输出线120、122及124以最终提供V_in的近似值的数字表示。

DAC108经布置以经由参考线111接收参考电压V_ref。DAC 108基于V_ref及来自SAR106的SAR输出值而提供V_out。

在操作中，常规ADC 100提供对应于模拟输入的数字输出。出于论述的目的，令V_in为3.7V。最初，SAR 106以最高有效位开始且询问“其是否大于4V？”数字值“1”被输出到输出线120，数字值“0”被输出到输出线122且数字值“0”被输出到输出线124，其均被输出到DAC108。在此实例中，令V_ref为1V，使得V_out呈与由SAR 106提供的数字值相关联的1V增量。因此，DAC 108经由输出线114将V_out作为4V的模拟值输出到比较器104。

比较器104将来自DAC 108的4V与由S/H组件102提供的3.7V进行比较且指示V_in“不大于4V”，因此将数字“0”输出到SAR 106。

如图1B中所展示，SAR 106接着将最高有效位复位到“0”且将下一位设置为数字“1”，并且询问“其是否大于2V？”数字值“0”被输出到输出线120，数字值“1”被输出到输出线122且数字值“0”被输出到输出线124，其均被输出到DAC 108。