基于分段式差分电容阵列的逐次逼近型模数转换器的制作方法

技术特征：
1.一种基于分段式差分电容阵列的逐次逼近型模数转换器，其特征在于，包括：采样开关(11)；分段式差分电容阵列(12)，电连接所述采样开关(11)；比较器(13)，电连接所述分段式型差分电容阵列(12)；逐次逼近控制逻辑(14)，电连接所述分段式型差分电容阵列(12)及所述比较器(13)；其中，所述分段式差分电容阵列(12)包括对称设置的第一电容阵列(121)和第二电容阵列(122)，所述第一电容阵列(121)的上极板连接所述比较器(13)的正向输入端，所述第二电容阵列(122)的上极板连接所述比较器(13)的反向输入端，所述第一电容阵列(121)和所述第二电容阵列(122)的下极板通过控制开关选择性电连接至参考电压端；其中，所述第一电容阵列(121)和所述第二电容阵列(122)均包括两段通过单位桥接电容连接的子电容阵列。2.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，所述采样开关(11)包括第一采样开关(k1)和第二采样开关(k2)；其中，所述第一采样开关(k1)电连接所述比较器(13)的正向输入端；所述第二采样开关(k2)电连接所述比较器(13)的反向输入端。3.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，所述参考电压端包括电源电压端(vref)、共模电压端(vcm)和地电压端(gnd)；其中，所述共模电压端(vcm)电压值为所述电源电压端(vref)电压值的一半。4.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，所述第一电容阵列(121)包括第一子电容阵列(1211)和第二子电容阵列(1212)，所述第一子电容阵列(1211)的上级板连接所述比较器(13)的正向输入端，下极板连接参考电压端；所述第二子电容阵列(1212)的下极板连接参考电压端，上极板连接第一单位桥接电容(c
14
)的一端；所述第一单位桥接电容(c
14
)的另一端通过第一选择开关(s1)选择性连接所述第一子电容阵列(1211)的上级板或者地电压端(gnd)；所述第一子电容阵列(1211)和所述第二子电容阵列(1212)的下极板通过控制开关选择性电连接至参考电压端。5.根据权利要求4所述的模数转换器，其特征在于，所述第一子电容阵列(1211)包括4个并行连接的二进制结构电容，所述第二子电容阵列(1212)包括5个并行连接的二进制结构电容。6.根据权利要求5所述的模数转换器，其特征在于，所述第一子电容阵列(1211)包括第一电容(c
10
)、第二电容(c
11
)、第三电容(c
12
)、第四电容(c
13
)；其中，所述第一电容(c
10
)和所述第二电容(c
11
)的电容值均为c，所述第三电容(c
12
)、所述第四电容(c
13
)的电容值依次为2c、4c；所述第二子电容阵列(1212)包括第六电容(c
15
)、第七电容(c
16
)、第八电容(c
17
)、第九电容(c
18
)和第十电容(c
19
)；其中，所述第六电容(c
15
)、第八电容(c
17
)和第九电容(c
18
)的电容值均为c，所述第七电容(c
16
)、所述第十电容(c
19
)的电容值均为2c。7.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，所述第二电容阵列(122)包括第三子电容阵列(1221)和第四子电容阵列(1222)，所述第三子电容阵列(1221)的上级板连接所述比较器(13)的反向输入端，下极板连接参考电压端；所述第四子电容阵列(1222)的下极板连接参考电压端，上极板连接第二单位桥接电容
(c
24
)的一端；所述第二单位桥接电容(c
24
)的另一端通过第二选择开关(s2)选择性连接所述第三子电容阵列(1221)的上级板或者地电压端(gnd)；所述第三子电容阵列(1221)和所述第四子电容阵列(1222)的下极板通过控制开关选择性电连接至参考电压端。8.根据权利要求7所述的模数转换器，其特征在于，所述第三子电容阵列(1221)包括4个并行连接的二进制结构电容，所述第四子电容阵列(1222)包括5个并行连接的二进制结构电容。9.根据权利要求8所述的模数转换器，其特征在于，所述第三子电容阵列(1221)第十一电容(c
20
)、第十二电容(c
21
)、第十三电容(c
22
)、第十四电容(c
23
)；其中，所述第十一电容(c
20
)和所述第十二电容(c
21
)的电容值均为c，所述第十三电容(c
22
)、所述第十四电容(c
13
)的电容值依次为2c、4c；所述第四子电容阵列(1222)包括第十六电容(c
25
)、第十七电容(c
26
)、第十八电容(c
27
)、第十九电容(c
28
)和第二十电容(c
29
)；其中，所述第十六电容(c
25
)、第十八电容(c
27
)和第十九电容(c
28
)的电容值均为c，所述第十七电容(c
26
)、所述第二十电容(c
29
)的电容值均为2c。

技术总结
本发明公开了一种基于分段式差分电容阵列的逐次逼近型模数转换器，包括：采样开关；分段式差分电容阵列，电连接采样开关；比较器，电连接分段式型差分电容阵列；逐次逼近控制逻辑，电连接分段式型差分电容阵列及比较器；其中，分段式差分电容阵列包括对称设置的第一电容阵列和第二电容阵列，第一电容阵列的上极板连接比较器的正向输入端，第二电容阵列的上极板连接比较器的反向输入端，第一电容阵列和第二电容阵列的下极板通过控制开关选择性电连接至参考电压端；其中，第一电容阵列和第二电容阵列均包括两段通过单位桥接电容连接的子电容阵列。本发明提供的逐次逼近型模数转换器，节约了电容面积，降低了功耗，提升了量化速度。度。度。


技术研发人员：丁瑞雪 李琳 刘术彬 党力 梁鸿志 朱樟明
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：2021.06.23
技术公布日：2021/11/4