[发明专利]逐次逼近模数转换器

权利要求书

1.逐次逼近(SAR)模数转换器(ADC)(Ai)，包括

输入端，其用于接收输入电压(V_in)；

比较器(100)；

SAR状态机(110)，其连接到所述比较器(100)的输出端；

第一开关网络(120)，其被配置为由所述SAR状态机(110)控制并被连接到SAR ADC(Ai)的所述输入端以及被连接到参考电压节点；和

第一电容器网络(130)；其中，

所述第一电容器网络(130)包括

第一节点(140)，其连接到所述比较器(100)的输入端；

第二节点(150)；

桥式电容器(Cb)，其连接在所述第一节点(140)和所述第二节点(150)之间；

具有第一端子和第二端子的第一组(160)电容器，其中，所述第一组中的每个电容器的第一端子连接到所述第一节点(140)，并且所述第一组中的每个电容器的第二端子连接到所述第一开关网络(120)；和

具有第一端子和第二端子的第二组(170)电容器，其中，所述第二组中的每个电容器的第一端子连接到所述第二节点(150)，并且所述第一组中的每个电容器的第二端子连接到所述第一开关网络(120)；其中

所述SAR状态机(110)被配置为控制所述第一开关网络(120)，使得

-在采样时钟周期的第一阶段，在所述第一组(160)和所述第二组(170)的并集中的一个或多个电容器上，对输入电压(V_in)进行采样，以及

-在所述采样时钟周期的随后的第二阶段，执行SAR模数(A/D)转换；并且

SAR ADC(Ai)还包括第二电容器网络(180)，所述第二电容器网络(180)连接到所述第一电容器网络的第二节点(150)，并被配置为控制SAR ADC(Ai)的增益。

2.根据权利要求1所述的SAR ADC(Ai)，其中，所述第二电容器网络(180)包括电容器阶梯。

3.根据权利要求2所述的SAR ADC(Ai)，其中，所述电容器阶梯包括一组k个连接点(p1-p3)，以下从1到k编号，其中，

第一个连接点(p1)连接到所述第一电容器网络的第二节点(150)；

对于每个j＝1,...,k–1，所述电容器阶梯包括连接在连接点j(pj)和连接点j+1(p(j+1))之间的桥式电容器；以及

对于每个j＝1,...,k，所述电容器阶梯包括第j个电容器，所述第j个电容器具有连接到连接点j(pj)的第一端子。

4.根据权利要求3所述的SAR ADC(Ai)，其中，所述第二电容器网络(180)包括连接在连接点k和接地节点之间的电容器。

5.根据权利要求3或4所述的SAR ADC(Ai)，其中，所述第二电容器网络(180)包括连接在连接点1(p1)和接地节点之间的电容器。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的SAR ADC(Ai)，包括第二开关网络(190)，其中

对于每个j＝1,...,k，第二开关网络包括第j个开关(gj)，其被配置为

-在采样时钟周期的第二阶段，将第二电容器网络中的第j个电容器的第二端子连接到接地节点；以及

-在采样时钟周期的第一阶段，将第二电容器网络中的第j个电容器的第二端子选择性地连接到接地节点或SAR ADC的输入端，以控制SAR ADC的增益。

7.根据权利要求6所述的SAR ADC(Ai)，其中，SAR ADC包括第三开关网络(195)，所述第三开关网络(195)被配置为在采样时钟周期的第一阶段，将第二电容器网络(180)的k个连接点(p1-p3)连接到接地节点，并在采样时钟周期的第二阶段，将第二电容器网络(180)的k个连接点(p1-p3)从接地节点断开连接。