[发明专利]一种三态型量化的逐次逼近方法和逐次逼近模数转换电路

权利要求书

1.一种三态型量化的逐次逼近方法，其特征在于，该方法用于任意的0到1之间的模拟输入差分信号和N位的逐次逼近，包括以下步骤：

1)对任意的0到1之间的模拟输入信号第一次逐次逼近时，和量化线1/2做比较：

若该信号大于1/2+1/2^N+1区间，则记第一次逐次逼近状态一；若该信号小于1/2-1/2^N+1区间，则记第一次逐次逼近状态二；若该信号处于1/2±1/2^N+1区间内，则记第一次逐次逼近状态三，同时表示信号的所在的区间已经找到，为区间1/2±1/2^N+1内，逼近过程结束；

若产生逐次逼近状态一或状态二，则转步骤2)；

2)根据第一次逐次逼近的状态进行第二次逐次逼近；若第一次逐次逼近结果为状态一，信号继续和3/4±1/2^N+1的区间比较，其比较的结果产生三种逼近状态中的一种状态；若第一次逐次逼近结果为状态二，信号继续和1/4±1/2^N+1的区间比较，其比较的结果产生三种逼近状态中的一种状态；

若产生逐次逼近为状态三，则表示信号区间已经找到，为区间1/2±1/2^N+1内，逼近过程结束；若产生逐次逼近为状态一或状态二，则转步骤3)；

3)以此类推到第N次逐次逼近，若某次逐次逼近比较过程中为状态三，则逼近结束，信号的所在的区间已经找到。

2.一种实现如权利要求1所述方法的逐次逼近模数转换电路，其特征在于，该电路由一个脉冲型时钟发生器，一个无锁存器的比较器，作为驱动器的第一和第二反相器，N组差分脉冲正反馈锁存器结构的逻辑电路以及对应N组DAC电容所组成，每组所述差分脉冲正反馈锁存器结构的逻辑电路包括由第一与门、第一NMOS管、第一PMOS管、第三反相器、第四反相器和第七反相器所组成的电路和由第二与门、第二NMOS管、第二PMOS管、第五反相器、第六反相器和第八反相器所组成的电路，其中所述由第一与门、第一NMOS管、第一PMOS管、第三反相器、第四反相器和第七反相器所组成的电路的连接方式与所述由第二与门、第二NMOS管、第二PMOS管、第五反相器、第六反相器和第八反相器所组成的电路的连接方式相同；所述逐次逼近模数转换电路的连接关系为：所述比较器的差分输入端分别接差分信号Vp和Vn，时钟端接由脉冲型时钟发生器产生的一个定时脉冲的比较时钟CLK_CMP，两个差分比较输出端Tn和Tp分别接第一反相器的输入端和第二反相器的输入端，第一反相器的输出端接第一与门的输入，第二反相器的输出端接第二与门的输入，第一与门和第二与门的另一个输入接逻辑电路时钟CLK_LOGICx，x为1到N之中任意一个数，第一与门的输出端接第一NMOS管的栅端，第二与门的输出端接第二NMOS管的栅端，第一NMOS管的源端和第二NMOS管的源端接地，第一PMOS管的源端和第二PMOS管的源端接电源，复位信号RST分别接第一PMOS管和第二PMOS管的栅端，第一PMOS管的漏端接第一NMOS管的漏端并同时输出到第三反相器的输入端，第二PMOS管的漏端接第二NMOS管的漏端并同时输出到第五反相器的输入端，第三反相器的输出端分别接第四、第七反相器的输入端，第五反相器的输出端分别接第六、第八反相器的输入端，同时第四反相器的输出端接第三反相器的输入端，第六反相器的输出端接第五反相器的输入端；第七反相器和第八反相器的电源和地端分别接参考正电压Vrefp和参考电压Vrefn，第七反相器的输出端输出数字码DPx接第一电容的下极板，第八反相器的输出端输出数字码DNx接第二电容的下极板，第一电容和第二电容的上极板分别接Vp和Vn，第一电容和第二电容组成DAC电容阵列中的一个差分单元。