[发明专利]模数转换器及模数转换方法

说明书

本申请提供了一种模数转换器及模数转换方法，涉及集成电路技术领域，可以避免数模转换器对模数转换器的模数转换精度的限制。该模数转换器中，采样保持电路，对模拟信号进行采样生成模拟采样信号；第1级比较器，根据模拟采样信号以及满量程电压的1/2，生成第1比较结果，该第1比较结果对应的逻辑值为模拟采样信号对应的数字信号的第1高有效位的数值；第n级控制器，根据第1级比较器输出的第1比较结果至第n级比较器输出的第n比较结果，生成控制信号；第n+1级比较器，根据模拟采样信号以及第n级控制器输出的控制信号，生成第n+1比较结果，该第n+1比较结果对应的逻辑值为模拟采样信号对应的数字信号的第n+1高有效位的数值。

技术领域

本申请涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种模数转换器及模数转换方法。

背景技术

模数转换器(analog-to-digital converter，ADC)，用于将模拟信号转换成数字信号。目前，大多数的电子设备都设置有模数转换器，电子设备接收模拟信号，并使用模数转换器将模拟信号转换成数字信号，然后对数字信号进行处理，以此实现电子设备的多种功能。

其中，常用的模数转换器为逐次逼近型模数转换器(successive approximationregister analog-to-digital converter，SAR ADC)，现有的SAR ADC包括：采样保持电路、比较器、控制器以及数模转换器，在SAR ADC将模拟信号转换成数字信号的过程中，采样保持电路、比较器、控制器以及数模转换器这四个电路模块之间需要互相配合，并且在数模转换器的精度为3比特(bit)时,SAR ADC的精度也会被限制为3bit，在数模转换器的精度为4bit时,SAR ADC的精度也会被限制为4bit。数模转换器的精度会限制SAR ADC的模数转换精度。

发明内容

本申请的实施例提供一种模数转换器及模数转换方法，可以避免数模转换器对模数转换器的模数转换精度的限制。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，提供了一种模数转换器，该模数转换器包括：采样保持电路、n+1级比较器以及n级控制器，其中，n为大于等于1的正整数；采样保持电路连接每一级比较器的第一输入端；第n+1级比较器的第二输入端连接第n级控制器的输出端；第n级控制器的输入端分别连接至第1级比较器的输出端至第n级比较器的输出端；采样保持电路，被配置为接收模拟信号，对模拟信号进行采样生成模拟采样信号，将模拟采样信号传输至每一级比较器的第一输入端；第1级比较器，被配置为根据模拟采样信号以及满量程电压的1/2，生成第1比较结果，将第1比较结果分别传输至n级控制器，将第1比较结果对应的逻辑值输出作为模拟采样信号对应的数字信号的第1高有效位的数值；第n级控制器，被配置为根据第1级比较器输出的第1比较结果至第n级比较器输出的第n比较结果，生成控制信号；第n+1级比较器，被配置为根据模拟采样信号以及第n级控制器输出的控制信号，生成第n+1比较结果，将第n+1比较结果对应的逻辑值输出作为模拟采样信号对应的数字信号的第n+1高有效位的数值。在该模数转换器中，通过将模拟采样信号传输至每一级比较器的第一输入端，并使得第1级比较器根据模拟采样信号以及满量程电压的(1/2),生成第1比较结果，其中，第1比较结果对应的逻辑值就是模拟采样信号对应的数字信号第1高有效位的数值。并且，第n级控制器，可以根据第1级比较器输出的第1比较结果至第n级比较器输出的第n比较结果，生成控制信号。其中，第n+1级比较器，根据模拟采样信号以及第n级控制器输出的控制信号，生成第n+1比较结果，第n+1比较结果对应的逻辑值就是模拟采样信号对应的数字信号的第n+1高有效位的数值，由此可见，在该模数转换器中，仅需要与模数转换器的精度相同数量的比较器，即可实现将模拟信号转换成数字信号的过程，不需要再设置数模转换器，避免了数模转换器对模数转换器的模数转换精度的限制。