[发明专利]模数转换器及模数转换器的操作方法

说明书

提供了一种模数转换器。该模数转换器包括：电容器阵列，其包括多个电容器；放大器，其通过输入节点接收输入电流并且在第一模式下使用电容器阵列对输入电流进行积分；开关阵列，其包括分别连接到电容器的开关；逐次逼近逻辑单元，其在第二模式下通过利用开关选择性地将每个电容器连接到公共电压和基准电压中的一者来执行逐次逼近；比较器，其将公共电压与放大器的输出进行比较并基于比较结果来输出脉冲信号；计数器，其在第一模式下对脉冲信号进行计数；寄存器，其在第二模式下顺次存储脉冲信号的值；和误差校正逻辑单元，其将计数器的输出存储为高字节、并将寄存器的输出存储为低字节，并执行误差校正。

相关申请的交叉引用

本美国非临时专利申请根据35U.S.C.§119要求2018年12月4日提交的韩国专利申请No.10-2018-0154818和2019年11月18日提交的No.10-2019-0147372的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明构思的实施例涉及模数转换器，并且更具体地，涉及使用共享至少一个部件的两种或更多种算法来执行转换的模数转换器。

背景技术

模数转换器构造成将模拟信号转换为数字字节。可以基于各种算法来设计模数转换器。例如，取决于使用模数转换器的环境，可以基于各种算法之一来设计模数转换器。

为了提高模数转换器的分辨率，可以增大模数转换器的尺寸并且可以增加模数转换器的转换时间。这些问题阻碍了在需要高分辨率的应用中采用模数转换器。

发明内容

本发明构思的实施例提供了具有改进的分辨率同时防止尺寸增大或转换时间增加的模数转换器和操作该模数转换器的方法。

根据一个示例性实施例，一种模数转换器包括：电容器阵列，其包括多个电容器；放大器，其用于通过输入节点接收输入电流并且在第一模式下使用所述电容器阵列对所述输入电流进行积分；开关阵列，其包括分别连接到多个电容器的多个开关；逐次逼近逻辑，其用于在第二模式下通过利用多个开关选择性地将多个电容器中的每个电容器连接到公共电压和基准电压中的一者来执行逐次逼近；比较器，其用于将所述公共电压与所述放大器的输出进行比较并基于比较结果输出脉冲信号；计数器，其用于在所述第一模式下对所述脉冲信号进行计数；寄存器，其用于在所述第二模式下顺次存储所述脉冲信号的值；和误差校正逻辑单元，其用于将所述计数器的输出存储为高字节并且将所述寄存器的输出存储为低字节，并执行误差校正以生成数字字节。

在一个实施例中，所述模数转换器还包括：第一开关和电阻器，其串联连接在所述放大器的第一输入端与接地节点之间；第二开关，其连接在所述放大器的第一输入端与所述输入节点之间；第三开关，其连接在所述放大器的输出端与所述放大器的第一输入端之间；第四开关，其连接在所述电容器阵列的第一端与所述放大器的所述第一输入端之间；第五开关，其连接在所述电容器阵列的第二端与所述放大器的输出端之间；和第六开关，其连接在所述电容器阵列的第一端与所述开关阵列之间。

在一个实施例中，所述放大器的第一输入端是负极输入端，并且所述公共电压被输入到所述放大器的第二输入端。

在一个实施例中，所述模数转换器还包括控制逻辑单元，所述控制逻辑单元用于接收第一时钟信号，响应于所述第一时钟信号而在所述第一模式和所述第二模式下控制所述第一至第六开关，从所述第一时钟信号生成第二时钟信号，并且在所述第二模式下将所述第二时钟信号供应给所述开关阵列、所述逐次逼近逻辑和所述寄存器。

在一个实施例中，在所述第一模式的重置间隔中，所述第一开关、所述第三开关、所述第四开关和所述第五开关被接通，并且所述第二开关和所述第六开关被断开。

在一个实施例中，在所述第一模式的初始化间隔中，所述第一开关、所述第四开关和所述第五开关被接通，并且所述第二开关、所述第三开关和所述第六开关被断开。