[发明专利]具有电荷重新平衡集成器的模拟/数字转换

说明书

本公开涉及具有电荷重新平衡集成器的模拟/数字转换。电荷再平衡积分电路可以帮助保持前端积分电路的输出节点在指定的范围内，例如而无需积分电容器的复位。监视和重新平衡积分电路的处理可以比积分时间长度短得多的时间操作，其可允许在积分时间段的多个电荷平衡的电荷转移事件，和每个积分时间周期一次采样积分电容器，诸如在积分时间段的结束。关于电荷再平衡的信息可用于调整随后的离散时间信号处理，诸如样本的数字化值。改进的动态范围和噪声性能是可能的。描述了计算机断层扫描(CT)成像和其他使用案例，包括具有可变积分周期的那些。

优先权的请求

本申该专利申请的美国临时专利申请序列号的优先权权利要求的利益62/295,288题为“ANALOG/DIGITAL CONVERTER WITH CHARGE REBALANCED INTEGRATOR”，将其提交于2016年2月15日，在此通过引用整体并入本文。

背景技术

模数信号转换为许多信号处理应用中有用，例如，用在计算机断层扫描(CT)成像扫描仪的光电二极管传感器接口。

Lyden等人，美国专利7136005，题为ACCURATE LOW NOISE ANALOG TO DIGITALCONVERTER SYSTEM描述了一种模拟数字转换器系统，其中包括到模数转换器电路的积分器电路前端。响应于耦合到所述积分器的输出的一个或多个比较器检测到积分器输出电压即将离开积分器电路的指定的输出电压范围，积分电路的积分电容器复位。

DeGeronimo，美国专利No.8260565，题为HIGH DYNAMIC RANGE CHARGEMEASUREMENTS提到电荷放大器用于包括选择性分流电荷的放射感应。

G.马扎等，“A 64-channel wide dynamic range charge measurement ASIC forstrip and pixel ionization detectors”核科学研讨会会议记录，2004年IEEE，第964-968页，提到了电荷均衡集成技术。

G.C.Bonazzola等，“A VLSI circuit for charge measurement of astripionization chamber”，核仪器仪表和(1998)的方法在物理研究409， 336-338页，提到了在仪器中的电荷转移技术测量，用于在癌症治疗的光束强度强子疗法。

发明内容

模数信号转换为许多信号处理应用中有用，例如，用在计算机断层扫描(CT)成像扫描仪的光电二极管传感器接口。本发明人已经认识到，除其他事项外，向模数转换器(ADC)电路对接传感器或其他输入信号中要解决的问题出现在积分器电路，可以作为ADC电路的前端电路，以集成来自CT成像传感器或其它电路的电荷或电流成电压信号，该电压信号可以被ADC电路进行采样和转换为数字信号值。

图1示出CT成像系统100的部分的示例。在一个实施例中，X射线源(未示出)可发射X射线，其可以通过患者传递。在患者的相对侧，这些X射线可以入射到X射线接收器102。X射线接收器102能将入射的X 射线转换成电荷，诸如通过直接或间接技术。积分器电路104可以累积从入射X射线随时间产生的电荷。累积的电荷由可由积分电路104转化为产生的电压电信号，其表示通过X射线的患者组织或其它材料的衰减。