[发明专利]一种模数转换器的分段电容阵列及切换方法

权利要求书

1.一种模数转换器的分段电容阵列，其特征在于，包括：低有效位电容阵列和高有效位电容阵列，所述低有效位电容阵列和高有效位电容阵列之间通过桥接电容连接，所述桥接电容由单位电容组成；

所述高有效位电容阵列由非冗余位电容和冗余位电容连接构成，所述非冗余位电容依次为：C、2C、4C…2^M-2C，所述冗余位电容包括：C、C、2C、4C…2^M-2C，其中M为所述高有效位电容阵列的位数，C为单位电容，所述冗余位电容按顺序插入到所述非冗余位电容中。

2.根据权利要求1所述的一种模数转换器的分段电容阵列，其特征在于，部分所述冗余位电容按顺序以两个一组或三个一组的形式插入到所述非冗余位电容中。

3.根据权利要求2所述的一种模数转换器的分段电容阵列，其特征在于，插入到所述非冗余位电容中的一组所述冗余位电容的和位于插入位置处上一非冗余位电容和下一非冗余位电容之间。

4.根据权利要求1所述的一种模数转换器的分段电容阵列，其特征在于，所述高有效位电容阵列的最高位为最高位的所述冗余位电容。

5.根据权利要求1所述的一种模数转换器的分段电容阵列，其特征在于，最低位的所述冗余位电容接地。

6.一种权利要求1-5任一项所述的一种模数转换器的分段电容阵列的切换方法，其特征在于，所述分段电容阵列中的低有效位电容阵列和高有效位电容阵列通过桥接电容串联后形成一个电容阵列分支，两个所述电容阵列分支分别连接在比较器的两个输入端，所述方法包括：

采样时，将冗余位电容接地，将非冗余位电容和低有效位电容阵列均接参考电压；

将采样后的电压输入到所述比较器，比较后产生第一位数字码；

上述第一位数字码产生后，将采样后输入所述比较器的电压较低的所述电容阵列分支中的最高位的冗余位电容组接参考电压；

上述第一次电容切换完成后，将新产生的电压输入到所述比较器，比较后产生第二位数字码；

上述第二位数字码产生后，将第一次电容切换完成后输入所述比较器的电压较高的所述电容阵列分支中的最高位的冗余位电容组或非冗余位电容接地；

上述第二次电容切换完成后，将新产生的电压输入到所述比较器，比较后产生第三位数字码；

上述第三位数字码产生后，将第二次电容切换完成后输入所述比较器的电压较高的所述电容阵列分支中的次高位的冗余位电容组或非冗余位电容接地；

上述第三次电容切换完成后，将新产生的电压输入到所述比较器，比较后产生第四位数字码。

7.根据权利要求6所述的一种模数转换器的分段电容阵列的切换方法，其特征在于，所述将第一次电容切换完成后输入所述比较器的电压较高的所述电容阵列分支中的最高位的冗余位电容组或非冗余位电容接地，包括：

如果第一次电容切换完成后，接参考电压的所述冗余位电容所在的电容阵列分支，在第二次比较时的电压高于另一个所述电容阵列分支的电压，则将其最高位的所述冗余位电容接地；

如果第一次电容切换完成后，接参考电压的所述冗余位电容所在的电容阵列分支，在第二次比较时的电压低于另一个所述电容阵列分支的电压，则将另一个所述电容阵列分支中最高位的所述非冗余位电容接地。