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1、(10)申请公布号 CN 102480297 A (43)申请公布日 2012.05.30 C N 1 0 2 4 8 0 2 9 7 A *CN102480297A* (21)申请号 201010562698.8 (22)申请日 2010.11.29 H03M 1/38(2006.01) (71)申请人苏州华芯微电子股份有限公司 地址 215011 江苏省苏州市高新区向阳路 198号 (72)发明人江猛 张周平 张姗 杜坦 江石根 (74)专利代理机构北京华夏博通专利事务所 11264 代理人孙东风 (54) 发明名称 逐次比较型AD转换器 (57) 摘要 本发明涉及一种逐次比较型AD转换器。
2、，包括 AD转换模块、参考电压转换模块、比较模块和逐 次逼近寄存器，参考电压经参考电压转换模块转 换后在比较模块中与输入电压比较，逐次逼近寄 存器根据比较模块输出的比较结果调整下一位参 考电压。本发明的优点在于：采用的电容数量大 大减小，使电路面积大大缩小，因此特别适于在需 要多路AD同时使用的系统中应用；优选地，本发 明尤其适于应用在触摸芯片中，因触摸IC中需要 对多路电容量进行采集，故而可同时采用数路本 发明的AD转换器。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书2页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 2 。
3、页 1/1页 2 1.一种逐次比较型AD转换器，包括AD转换模块，其特征在于，所述AD转换器还包括参 考电压转换模块、比较模块和逐次逼近寄存器，参考电压经参考电压转换模块转换后在比 较模块中与输入电压比较，逐次逼近寄存器根据比较模块输出的比较结果调整下一位参考 电压。 2.根据权利要求1所述的逐次比较型AD转换器，其特征在于，所述参考电压转换模块 包括两路信号电路，其中： 一路为数据使能和参考电压使能作为二输入与门的输入端，选通后接正向参考电压， 该正向参考电压接一运放的同相端，该同相端通过一电容接地，该运放的反相端接输出，从 该运放输出端读取输出电压值； 另一路为数据使能和参考电压使能作为二。
4、输入与门的输入端，选通后接负向参考电 压，该负向参考电压接另一运放的同相端，该同相端通过一电容接地，该运放的反相端接输 出； 该两路信号电路通过两个单刀单掷和一个单刀双掷开关连接。单刀双掷开关，分别打 向第一运放的同相端和第二运放的同相端，第一、第二单刀单掷开关分别接第一、第二运放 的同相端。 3.根据权利要求1所述的逐次比较型AD转换器，其特征在于，所述逐次逼近寄存器包 括复数个写使能和数据使能作为输入的二输入与门以及相应数量的D触发器，每一二输入 与门的输出端分别接对应D触发器的CLK，每一D触发器的Q端分别接一移位使能驱动电路 得到一移位数据。 4.根据权利要求1所述的逐次比较型AD转换。
5、器，其特征在于，所述比较模块输出的比 较结果为0或1。 权 利 要 求 书CN 102480297 A 1/2页 3 逐次比较型 AD 转换器 技术领域 0001 本发明涉及数字集成电路领域的一种模数转换电路，尤其涉及一种新型逐次比较 型AD转换器。 背景技术 0002 电荷转移型逐次比较器是集成电路中常用的电路。传统的电荷转移型逐次比较器 的结构如图1所示，其中，对Vin首先预采样，把VIN的电荷量存入所有的电容中，通过逐次 倍减电容量和Vref比较，产生0、1的数字量。但在该电路中，由于需要大量的电容阵列，而 在集成电路的生产工艺中，单位电容占用较大的面积，性价比不高。并且为了获得更好地的。
6、 性能，消除噪声，需要相当多的电容做对称结构，因此在小型的集成电路或者在需要多路AD 的电路中不太适用。 发明内容 0003 本发明的目的在于提出一种逐次比较型AD转换器，其采用了参考电压可变的方 法，使所需电容的数量大幅降低，电路规模大大减小，从而克服了现有技术中的不足。 0004 为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案： 0005 一种逐次比较型AD转换器，包括AD转换模块，其特征在于，所述AD转换器还包括 参考电压转换模块、比较模块和逐次逼近寄存器，参考电压经参考电压转换模块转换后在 比较模块中与输入电压比较，逐次逼近寄存器根据比较模块输出的比较结果调整下一位参 考电压。 0006。
7、 进一步地讲，所述参考电压转换模块包括两路信号电路，其中： 0007 一路为数据使能和参考电压使能作为二输入与门的输入端，选通后接正向参考电 压，该正向参考电压接一运放的同相端，该同相端通过一电容接地，该运放的反相端接输 出，从该运放输出端读取输出电压值； 0008 另一路为数据使能和参考电压使能作为二输入与门的输入端，选通后接负向参考 电压，该负向参考电压接另一运放的同相端，该同相端通过一电容接地，该运放的反相端接 输出； 0009 该两路信号电路通过两个单刀单掷和一个单刀双掷开关连接。 0010 所述逐次逼近寄存器包括复数个写使能和数据使能作为输入的二输入与门以及 相应数量的D触发器，每一。
8、二输入与门的输出端分别接对应D触发器的CLK，每一D触发器 的Q端分别接一移位使能驱动电路得到一移位数据。 0011 所述比较模块输出的比较结果为0或1。 0012 与现有技术相比，本发明的优点在于：采用的电容数量大大减小，使电路面积大大 缩小，因此特别适于在需要多路AD同时使用的系统中应用；优选地，本发明可应用在触摸 芯片中，因触摸IC中需要对多路电容量进行采集，故而可同时采用数路本发明的AD转换 器。 说 明 书CN 102480297 A 2/2页 4 附图说明 0013 图1为现有逐次比较型AD转化器的电路图； 0014 图2为本发明一较佳实施例的结构示意图； 0015 图3为图2中所。
9、示参考电压转换模块的电路图； 0016 图4为图2中所示逐次逼近寄存器的电路图。 具体实施方式 0017 为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合图2-4对本发明 的逐次比较型AD转换器进行详细的描述。 0018 参阅图2，该逐次比较型AD转换器，包括AD转换模块、考电压转换模块器、比较 器和逐次逼近寄存器，生成的参考电压经参考电压转换模块转换后在比较器中与输入电压 vin比较，逐次逼近寄存器根据比较器输出的比较结果0或1影响下一位参考电压。 0019 参阅图3，Lav、Aver、Init、Vref EN和Vref_EN_等控制的都是开关，高电平表示 开。Vref_EN和Vre。
10、f_EN_互为反相，Vref_、Vref+分别表示AD转换器的负参考电压和正参 考电压；I1和I2为由运算放大器接成的电压跟随器；C1和C2为相同电容值的电容；Vo为 输出。为了消除噪声和减少失调，I1作为I2的对称性结构。 0020 参阅图4，该10位AD的逐次比较寄存器(SAR)包括10个写使能和数据使能作为 输入的二输入与门，10个D触发器，与门的输出端分别接10个D触发器的CLK，10个D触发 器的Q端分别接10个驱动电路得到10为的数据，10个D触发器的Q端分别接10个移位 使能驱动电路得到10位移位数据。AD转换开始前，各个触发器清0。其shift_data接到 图2中的Vref_en信号。Vref_en_是Vref_en信号的反相信号。Data0data9为AD转 换完成后读出的10位数据。WR_en为写使能信号。 0021 以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人 员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，所作出各种变换或变型，均属于本发明的范 畴。 说 明 书CN 102480297 A 1/2页 5 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102480297 A 2/2页 6 图3 图4 说 明 书 附 图CN 102480297 A 。