1.一种逐次逼近寄存器SAR模数转换器ADC,包括:
SAR逻辑电路,被配置为生成数字输入字;
DAC,被配置为接收所述数字输入字和模拟输入,并基于所述模拟输入和所述数字输入字生成第一信号;以及比较器,包括:
第一输入端,被配置为接收所述第一信号,以及
第二输入端,被配置为接收第二信号,
其中,所述比较器被配置为基于所述第一信号和所述第二信号生成比较器输出,其中,所述比较器输出具有与所述第一信号和所述第二信号之间的差的表示对应的值,其中,在第一时间段期间,所述第二信号等于参考信号,所述第一信号等于所述模拟输入,并且所述比较器被配置为基于所述第一时间段的所述第一信号和所述第二信号生成第一比较器输出,其中,在第二时间段期间,所述第二信号等于所述参考信号,所述第一信号等于所述模拟输入加上预定信号,并且所述比较器被配置为基于所述第二时间段的所述第一信号和所述第二信号生成第二比较器输出,其中,所述SAR逻辑电路还被配置为接收所述第一比较器输出和所述第二比较器输出,并基于所述第一比较器输出和所述第二比较器输出生成所述DAC的所述数字输入字。
2.根据权利要求1所述的SAR ADC,其中,所述SAR逻辑电路被配置为基于所述第一比较器输出,确定数字输出字的最高有效位MSB。
3.根据权利要求1所述的SAR ADC,其中,所述SAR逻辑电路被配置为基于所述第一比较器输出和所述第二比较器输出,生成所述模拟输入的数字表示。
4.根据权利要求1所述的SAR ADC,
其中,在第三时间段期间,所述第二信号等于所述参考信号,并且所述第一信号等于所述模拟输入加上预定信号加上阶跃,其中,所述阶跃的表示是基于所述第二比较器输出由所述SAR逻辑电路确定的,以及其中,所述比较器被配置为基于所述第三时间段的所述第一信号和所述第二信号生成第三比较器输出。
5.根据权利要求4所述的SAR ADC,其中,所述SAR逻辑电路被配置为基于所述第一比较器输出、所述第二比较器输出以及所述第三比较器输出,生成所述模拟输入的数字表示。
6.根据权利要求1所述的SAR ADC,其中,所述DAC包括多个电容器以及多个开关,其中,每个开关连接到所述电容器中的一个特定电容器,且选择性地连接到接地电压或参考电压,并且被配置为选择性地将所述特定电容器连接到所述接地电压或所述参考电压。
7.根据权利要求6所述的SAR ADC,其中,在所述第二时间段期间,所述SAR逻辑电路被配置为使所述DAC生成所述第一信号,使得所述第一信号等于所述模拟输入的电压加上预定电压,其中,响应于指示所述模拟输入小于所述参考信号的所述第一比较器输出,在生成所述第一信号的同时,所述DAC的一个或多个开关从连接到所述接地电压切换到连接到所述参考电压。
8.根据权利要求7所述的SAR ADC,其中,所述一个或多个开关对应于所述DAC的特定电容器,所述DAC的特定电容器,响应于所述一个或多个开关被切换,使得所述第一信号的电压增加了所述预定电压。
9.根据权利要求6所述的SAR ADC,其中,在所述第二时间段期间,所述SAR逻辑电路被配置为使所述DAC生成所述第一信号,使得所述第一信号等于所述模拟输入的电压减去预定电压,其中,响应于指示所述模拟输入大于所述参考信号的所述第一比较器输出,在生成所述第一信号的同时,所述DAC的一个或多个开关从连接到所述参考电压切换到连接到所述接地电压。
10.根据权利要求9所述的SAR ADC,其中,所述一个或多个开关对应于所述DAC的特定电容器,所述DAC的特定电容器,响应于所述一个或多个开关被切换,使得所述第一信号的电压降低了所述预定电压。
11.一种使用逐次逼近寄存器SAR模数转换器ADC确定具有与模拟输入值对应的值的数字输出字的方法,所述方法包括:使用所述SAR ADC的SAR逻辑电路,生成数字输入字;
使用所述SAR ADC的DAC:
接收所述数字输入字和模拟输入,以及
基于所述模拟输入和所述数字输入字生成第一信号;
使用所述SAR ADC的比较器:
在第一输入端接收所述第一信号,
在第二输入端接收第二信号,以及
基于所述第一信号和所述第二信号,生成比较器输出,其中,所述比较器输出具有与所述第一信号和所述第二信号之间的差的表示对应的值,其中,在第一时间段期间,所述第二信号等于参考信号,所述第一信号等于所述模拟输入,并且所述比较器被配置为基于所述第一时间段的所述第一信号和所述第二信号生成第一比较器输出,其中,在第二时间段期间,所述第二信号等于所述参考信号,所述第一信号等于所述模拟输入加上预定信号,并且所述比较器被配置为基于所述第二时间段的所述第一信号和所述第二信号生成第二比较器输出;以及使用所述SAR ADC的SAR逻辑电路:
接收所述第一比较器输出和所述第二比较器输出,以及
基于所述第一比较器输出和所述第二比较器输出,生成所述DAC的所述数字输入字。
12.根据权利要求11所述的方法,还包括使用所述SAR逻辑电路,基于所述第一比较器输出,确定数字输出字的最高有效位MSB。
13.根据权利要求11所述的方法,还包括使用所述SAR逻辑电路,基于所述第一比较器输出和所述第二比较器输出,生成所述模拟输入的数字表示。
14.根据权利要求11所述的方法,
其中,在第三时间段期间,所述第二信号等于所述参考信号,并且所述第一信号等于所述模拟输入加上预定信号加上阶跃,其中,所述阶跃的表示是基于所述第二比较器输出由所述SAR逻辑电路确定的,以及其中,所述方法还包括使用所述比较器,基于所述第三时间段的所述第一信号和所述第二信号,生成第三比较器输出。
15.根据权利要求14所述的方法,还包括使用所述SAR逻辑电路,基于所述第一比较器输出、所述第二比较器输出和所述第三比较器输出,生成所述模拟输入的数字表示。
16.根据权利要求11所述的方法,其中,所述DAC包括多个电容器以及多个开关,其中,每个开关连接到所述电容器中的一个特定电容器,且选择性地连接到接地电压或参考电压,其中,所述方法还包括,使用所述开关将每个特定电容器连接到所述接地电压或所述参考电压。
17.根据权利要求16所述的方法,还包括在所述第二时间段期间,使用所述SAR逻辑电路:使所述DAC生成所述第一信号,使得所述第一信号等于所述模拟输入的电压加上预定电压,以及响应于指示所述模拟输入小于所述参考信号的所述第一比较器输出,在生成所述第一信号的同时,所述DAC的一个或多个开关从连接到所述接地电压切换到连接到所述参考电压。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述一个或多个开关对应于所述DAC的特定电容器,所述DAC的特定电容器,响应于所述一个或多个开关被切换,使得所述第一信号的电压增加了所述预定电压。
19.根据权利要求16所述的方法,还包括在所述第二时间段期间,使用所述SAR逻辑电路:使所述DAC生成所述第一信号,使得所述第一信号等于所述模拟输入的电压减去预定电压,以及响应于指示所述模拟输入大于所述参考信号的所述第一比较器输出,在生成所述第一信号的同时,所述DAC的一个或多个开关从连接到所述参考电压切换到连接到所述接地电压。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,所述一个或多个开关对应于所述DAC的特定电容器,所述DAC的特定电容器,响应于所述一个或多个开关被切换,使得所述第一信号的电压降低了所述预定电压。