一種逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器及時(shí)序控制方法
【專利摘要】本發(fā)明特別涉及一種逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器及時(shí)序控制方法。逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括第一采樣電路、轉(zhuǎn)換電路和用于控制第一采樣電路采樣時(shí)序和轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換時(shí)序的控制模塊。逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作過程包括信號采樣階段和信號轉(zhuǎn)換階段，通過變采樣周期模式或者逆采樣周期模式改變信號采樣階段的工作時(shí)序；變采樣周期模式為將信號采樣階段的預(yù)期采樣周期劃分為多個(gè)單位采樣周期；逆采樣周期模式為將信號采樣階段和信號轉(zhuǎn)換階段進(jìn)行重疊。本發(fā)明通過對采樣時(shí)序和轉(zhuǎn)換時(shí)序進(jìn)行控制，提高了逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器在信號源的內(nèi)阻較大時(shí)的轉(zhuǎn)換速度，當(dāng)存在不同內(nèi)阻的信號源時(shí)，所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以保持較高的轉(zhuǎn)換速度。
【專利說明】
一種逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器及時(shí)序控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及模數(shù)轉(zhuǎn)換器領(lǐng)域，特別涉及一種逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器及時(shí)序控制方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(SAR ADC)作為一種廣泛使用的ADC類型，具有非常平衡適 中的轉(zhuǎn)換速度和轉(zhuǎn)換精度，同時(shí)面積和功耗指標(biāo)也較為出色，因此在很多領(lǐng)域，特別是在通 用處理器(MCU)上得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003] Μ⑶上的SAR ADC，一般是通用型ADC，需要處理多通道輸入的信號，且這些通道多 數(shù)和數(shù)字電路的其他10功能復(fù)用。因?yàn)檩斎胄盘杹碓吹牟町愋?，同一個(gè)ADC所需測量的不同 通道的信號特性會有相當(dāng)大的差別，如信號強(qiáng)度、動(dòng)態(tài)范圍、信號帶寬和信號源驅(qū)動(dòng)能力 等。為適應(yīng)不同的信號強(qiáng)度需要ADC有更高的轉(zhuǎn)換精度，而信號源之間不同的驅(qū)動(dòng)能力則會 影響到ADC的轉(zhuǎn)換速度。
[0004] 具體來說，一個(gè)SAR ADC完成一次模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換需要經(jīng)歷兩個(gè)時(shí)序 階段，第一個(gè)階段是信號采樣階段，一般需要一個(gè)時(shí)鐘周期Τ。另一個(gè)階段是信號轉(zhuǎn)換階段， 將采集到的模擬信號逐次轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，對于N BIT SAR ADC來說，這一階段需要Ν個(gè)周 期N*T。工作時(shí)序如圖1。在采樣周期內(nèi)，信號源對SAR ADC的輸入電容進(jìn)行充電，為保證轉(zhuǎn)換 的精度，在采樣周期T內(nèi)信號源需要將電容充電至目標(biāo)值的某一精度范圍內(nèi)。假設(shè)SAR ADC 的位數(shù)是12位，則電容上的充電電壓與信號源的信號電壓之間的差值應(yīng)該小于SAR ADC的 分辨率，即Vref/2~12,這一差值可稱為采樣誤差。信號源為ADC充電的模型如圖2所示。圖2中 電容C是SAR ADC的輸入電容，電阻R是信號源的輸入內(nèi)阻與采樣開關(guān)內(nèi)阻之和，由于開關(guān)內(nèi) 阻可由設(shè)計(jì)者保證在一較小值且較為恒定，可將R約等于信號源內(nèi)阻。
[0005] 采樣誤差的公式為：
[0007] 從公式中可知，采樣誤差與信號源內(nèi)阻R、SAR ADC輸入電容C和采樣周期T有關(guān)。對 于一個(gè)SAR ADC，其輸入電容是固定的，因此對不同通道、具有不同內(nèi)阻的信號源來說，為了 得到相同的采樣誤差，就需要調(diào)整采樣周期T與之適應(yīng)。具體說，對于內(nèi)阻越大的信號源，其 采樣周期T也需要等比例變大，從而完成一次轉(zhuǎn)換所需的總時(shí)鐘也等比例變大。舉例來說， 對于某個(gè)通道的信號，其內(nèi)阻較小，驅(qū)動(dòng)能力較強(qiáng)，因此可在lus的采樣周期內(nèi)達(dá)到要求的 采樣誤差，那么完成整個(gè)采樣需要13us。但對于另一個(gè)通道，其信號源內(nèi)阻比之大了 10倍， 那么需要10us才能完成采樣，因此整個(gè)采樣也需要130us才能完成，因此極大的減慢了 SAR ADC的工作速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器及時(shí)序控制方法， 解決了現(xiàn)有技術(shù)中不同內(nèi)阻信號源帶來的SAR ADC轉(zhuǎn)換速度極大變慢的問題。
[0009] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器，包括第 一采樣電路、轉(zhuǎn)換電路和用于控制所述第一采樣電路在信號采樣階段采樣時(shí)序和所述轉(zhuǎn)換 電路在信號轉(zhuǎn)換階段轉(zhuǎn)換時(shí)序的控制模塊。
[0010] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的技術(shù)方案通過對采樣時(shí)序和轉(zhuǎn)換時(shí)序進(jìn)行控制， 提高了逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器在信號源的內(nèi)阻較大時(shí)的轉(zhuǎn)換速度，當(dāng)存在不同內(nèi)阻的信號 源時(shí)，所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以保持較高的轉(zhuǎn)換速度。
[0011] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0012] 進(jìn)一步，所述控制模塊包括第一計(jì)數(shù)單元和第二計(jì)數(shù)單元，所述第一計(jì)數(shù)單元用 于對所述第一采樣電路的采樣周期進(jìn)行計(jì)數(shù);所述第二計(jì)數(shù)單元用于對所述轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn) 換周期進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0013] 進(jìn)一步，所述控制模塊包括第二采樣電路和控制單元，
[0014] 所述第二采樣電路用于對信號源進(jìn)行采樣；
[0015] 所述控制單元用于在進(jìn)行前次信號轉(zhuǎn)換過程時(shí)，控制第二采樣電路對信號源進(jìn)行 采樣，并在采樣過程結(jié)束時(shí)，控制所述第二采樣電路進(jìn)入保持階段;然后控制所述第一采樣 電路對所述第二采樣電路進(jìn)行采樣，控制采樣時(shí)間為逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的單位采樣周 期;待所述第一采樣電路采樣完成后，控制所述轉(zhuǎn)換電路進(jìn)入信號轉(zhuǎn)換階段，同時(shí)所述第二 采樣電路重新對信號源進(jìn)行采樣。
[0016] -種逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的時(shí)序控制方法，逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作過程 包括信號采樣階段和信號轉(zhuǎn)換階段，通過變采樣周期模式或者逆采樣周期模式改變所述信 號采樣階段的工作時(shí)序和信號轉(zhuǎn)換階段的工作時(shí)序;所述變采樣周期模式為:將信號采樣 階段的預(yù)期采樣周期劃分為多個(gè)單位采樣周期;所述逆采樣周期模式為:將信號采樣階段 和信號轉(zhuǎn)換階段進(jìn)行重疊。
[0017] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的技術(shù)方案通過對采樣時(shí)序和轉(zhuǎn)換時(shí)序進(jìn)行控制， 提高了逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器在信號源的內(nèi)阻較大時(shí)的轉(zhuǎn)換速度，當(dāng)存在不同內(nèi)阻的信號 源時(shí)，所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以保持較高的轉(zhuǎn)換速度。
[0018] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0019] 進(jìn)一步，采用變采樣周期模式改變信號采樣階段的工作時(shí)序包括以下具體步驟：
[0020] 步驟1，獲取所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的單位采樣周期T;
[0021] 步驟2,根據(jù)所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣精度和信號源的內(nèi)阻，計(jì)算所述逐 次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的預(yù)期采樣周期；
[0022]步驟3,將所述預(yù)期采樣周期劃分為Μ個(gè)單位采樣周期T;
[0023]步驟4,采用獨(dú)立的計(jì)數(shù)單元分別對信號采樣時(shí)序和信號轉(zhuǎn)換時(shí)序進(jìn)行控制，控制 信號采樣周期為所述Μ個(gè)單位采樣周期Τ，控制信號轉(zhuǎn)換周期為Ν個(gè)單位采樣周期Τ，Ν為所述 逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)。
[0024]進(jìn)一步，所述步驟4具體為:采用第一計(jì)數(shù)單元對第一采樣電路的采樣周期進(jìn)行計(jì) 數(shù)，采用第二計(jì)數(shù)單元對轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換周期進(jìn)行計(jì)數(shù);當(dāng)?shù)谝挥?jì)數(shù)單元記到Μ個(gè)所述單位 采樣周期時(shí)，采樣周期結(jié)束，第一計(jì)數(shù)單元停止計(jì)數(shù)并清零，同時(shí)第二計(jì)數(shù)單元開始計(jì)數(shù)， 第二計(jì)數(shù)單元累加到所述Ν個(gè)單位采樣周期時(shí)，第二計(jì)數(shù)單元停止計(jì)數(shù)并清零，所述逐次逼 近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作過程結(jié)束。
[0025]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：以12BIT的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器為例，在變 采樣周期模式下，轉(zhuǎn)換和采樣的單位周期T保持不變，例如lus。對于內(nèi)阻較大的信號通道來 說，如在lus內(nèi)不能完成要求精度的采樣任務(wù)，則可通過配置將采樣周期設(shè)置為M*T，M可以 為任意一個(gè)整數(shù)。對于需l〇us才能完成采樣的信號通道來說，可將Μ設(shè)置為10,則完成一個(gè) 完整的采樣、轉(zhuǎn)換流程所需的時(shí)間是10* 1 us+12* 1 us，即22us。轉(zhuǎn)換速度上，相比傳統(tǒng)的 130us有了極大的提高。對于采樣時(shí)間越長的信號通道，所節(jié)省的完整采樣轉(zhuǎn)換時(shí)間就越 多。
[0026]進(jìn)一步，所述計(jì)數(shù)單元為計(jì)數(shù)器。
[0027]進(jìn)一步，采用逆采樣周期模式改變信號采樣階段的工作時(shí)序，具體為：
[0028]步驟a，設(shè)計(jì)第二采樣電路，所述第二采樣電路在保證所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器 的采樣精度的情況下，采樣時(shí)間為N*T，其中T為所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的單位采樣周 期，N為所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)；
[0029] 步驟b，當(dāng)進(jìn)行前次信號轉(zhuǎn)換過程時(shí)，通過第二采樣電路對信號源進(jìn)行采樣，采樣 過程結(jié)束的同時(shí)，前次信號轉(zhuǎn)換過程結(jié)束；
[0030] 步驟c，所述第二采樣電路進(jìn)入保持階段，通過所述第一采樣電路為所述第二采樣 電路進(jìn)行米樣，控制米樣時(shí)間為T;
[0031] 步驟d，所述第一采樣電路采樣完成后，轉(zhuǎn)換電路開始信號轉(zhuǎn)換過程，同時(shí)所述第 二采樣電路重新對信號源進(jìn)行采樣。
[0032] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：對于傳統(tǒng)的N Bit逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的 工作時(shí)序來說，采樣周期是1*T，轉(zhuǎn)換周期是N*T，轉(zhuǎn)換周期比采樣周期長的多。逆采樣周期 模式通過增加一個(gè)采樣電路，將采樣時(shí)間和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間重疊，使得采樣時(shí)間達(dá) 到N*T，大大降低了對輸入信號源內(nèi)阻的要求。對于T = lus的12Bit SAR ADC來說，某個(gè)信號 通道需要l〇us的采樣時(shí)間，由于轉(zhuǎn)換周期有12us，因此采用此模式的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換 器不用增加任何時(shí)間，仍然只需13us即可完成采樣轉(zhuǎn)換周期，比上述的變采樣周期模式還 要節(jié)省時(shí)間。
[0033] 進(jìn)一步，當(dāng)通過市電對所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器供電時(shí)，采用逆采樣周期模式； 當(dāng)采用電池為所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器供電時(shí)，采用變采樣周期模式。
[0034] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：由于增加的一個(gè)采樣電路需要消耗一定的工 作電流，因此在對工作電流沒有要求的場合，例如通過市電供電的時(shí)候，可采樣逆周期工作 模式，以獲得最快的轉(zhuǎn)換速度;在對電流有要求的時(shí)候，如電池供電下，可采用變采樣周期 模式。
【附圖說明】
[0035] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的時(shí)序控制圖；
[0036] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的充電模型圖；
[0037] 圖3為本發(fā)明的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖4為實(shí)施例1的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039] 圖5為實(shí)施例2的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖6為實(shí)施例1的時(shí)序控制圖；
[00411圖7為實(shí)施例2的時(shí)序控制圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并 非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0043] 如圖1所述，為本發(fā)明逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖，包括第一采樣電路、 轉(zhuǎn)換電路和用于控制所述第一采樣電路采樣時(shí)序和所述轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換時(shí)序的控制模塊。
[0044] 以下通過實(shí)施例1和實(shí)施例2分別對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行說明。
[0045] 實(shí)施例1采用變采樣周期模式，如圖3所示，所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括第一 采樣電路、轉(zhuǎn)換電路和用于控制所述第一采樣電路采樣時(shí)序和所述轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換時(shí)序的控 制模塊;所述控制模塊包括第一計(jì)數(shù)單元和第二計(jì)數(shù)單元，所述第一計(jì)數(shù)單元用于對所述 第一采樣電路的采樣周期進(jìn)行計(jì)數(shù);所述第二計(jì)數(shù)單元用于對所述轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換周期進(jìn) 行計(jì)數(shù)。本實(shí)施例中，所述第一計(jì)數(shù)單元和第二計(jì)數(shù)單元均為計(jì)數(shù)器。
[0046] 本實(shí)施例逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的時(shí)序控制方法如下：
[0047] 步驟1，獲取所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的單位采樣周期T;
[0048] 步驟2,根據(jù)所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣精度和信號源的內(nèi)阻，計(jì)算所述逐 次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的預(yù)期采樣周期；
[0049]步驟3,將所述預(yù)期采樣周期劃分為Μ個(gè)單位采樣周期T;
[0050]步驟4,采用獨(dú)立的計(jì)數(shù)單元分別對信號采樣時(shí)序和信號轉(zhuǎn)換時(shí)序進(jìn)行控制，控制 信號采樣周期為所述Μ個(gè)單位采樣周期Τ，控制信號轉(zhuǎn)換周期為Ν個(gè)單位采樣周期Τ，Ν為所述 逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)。所述步驟4具體為:采用第一計(jì)數(shù)單元控制信號采樣時(shí)序， 采用第二計(jì)數(shù)單元控制信號轉(zhuǎn)換時(shí)序；當(dāng)?shù)谝挥?jì)數(shù)單元記到Μ個(gè)所述單位采樣周期時(shí)，采樣 周期結(jié)束，第一計(jì)數(shù)單元停止計(jì)數(shù)并清零，同時(shí)第二計(jì)數(shù)單元開始計(jì)數(shù)，第二計(jì)數(shù)單元累加 到所述Ν個(gè)單位采樣周期時(shí)，第二計(jì)數(shù)單元停止計(jì)數(shù)并清零，所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的 工作過程結(jié)束。
[0051]具體的，工作于變采樣周期模式下的SAR ADC時(shí)序圖如圖6所示。該圖表示的是Μ = 3，Ν= 12的SAR ADC工作時(shí)序，包含2個(gè)完整的采樣轉(zhuǎn)換周期。在該模式下，采樣周期和轉(zhuǎn)換 周期由2個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)器控制。采樣周期的計(jì)時(shí)由計(jì)數(shù)器1實(shí)現(xiàn)，當(dāng)計(jì)數(shù)器記到預(yù)設(shè)的采樣 周期Μ時(shí)，采樣周期結(jié)束，停止計(jì)數(shù)并清零，同時(shí)計(jì)數(shù)器2開始計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器2累加到預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn) 換周期Ν時(shí)，停止計(jì)數(shù)并清零，同時(shí)此次采樣轉(zhuǎn)換過程結(jié)束。
[0052]實(shí)施例2采用逆采樣周期模式，如圖4所示，所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括包括 第一采樣電路、轉(zhuǎn)換電路和用于控制所述第一采樣電路采樣時(shí)序和所述轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換時(shí)序 的控制模塊;所述控制模塊包括第二采樣電路和控制單元，所述第二采樣電路用于對信號 源進(jìn)行采樣;所述控制單元用于在進(jìn)行前次信號轉(zhuǎn)換過程時(shí)，控制第二采樣電路對信號源 進(jìn)行采樣，并在采樣過程結(jié)束時(shí)，控制所述第二采樣電路進(jìn)入保持階段;然后控制所述第一 采樣電路為所述第二采樣電路進(jìn)行采樣，控制采樣時(shí)間為Τ;待所述第一采樣電路采樣完成 后，控制所述轉(zhuǎn)換電路進(jìn)入信號轉(zhuǎn)換過程，同時(shí)所述第二采樣電路重新對信號源進(jìn)行采樣。 [0053]本實(shí)施例逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的時(shí)序控制方法如下：
[0054] 步驟a，設(shè)計(jì)第二采樣電路，所述第二采樣電路在保證所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器 的采樣精度的情況下，采樣時(shí)間為N*T，其中T為所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的單位采樣周 期，N為所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)；
[0055] 步驟b，當(dāng)進(jìn)行前次信號轉(zhuǎn)換過程時(shí)，通過第二采樣電路對信號源進(jìn)行采樣，采樣 過程結(jié)束的同時(shí)，前次信號轉(zhuǎn)換過程結(jié)束；
[0056] 步驟c，所述第二采樣電路進(jìn)入保持階段，通過所述第一采樣電路為所述第二采樣 電路進(jìn)行米樣，控制米樣時(shí)間為T;
[0057] 步驟d，所述第一采樣電路采樣完成后，轉(zhuǎn)換電路開始信號轉(zhuǎn)換過程，同時(shí)所述第 二采樣電路重新對信號源進(jìn)行采樣。
[0058]具體的，工作于逆采樣周期模式下的SAR ADC時(shí)序圖如圖7所示。對于這一模式，逐 次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器需要增加一級額外的采樣電路，稱為第二采樣電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換器原先 的采樣電路稱為第一采樣電路。對于一次完整的采樣轉(zhuǎn)換來說，存在兩次采樣過程。第二采 樣電路在ADC轉(zhuǎn)換階段時(shí)對信號源進(jìn)行采樣，因此采樣時(shí)間延長為N*T。完成當(dāng)次轉(zhuǎn)換后，第 二采樣電路進(jìn)入保持階段，而ADC自身的第一采樣電路對第二采樣電路進(jìn)行采樣，在周期T 內(nèi)完成。由于第二采樣電路是為模數(shù)轉(zhuǎn)換器定制的，其驅(qū)動(dòng)能力也保持恒定，因此可以在T 時(shí)間內(nèi)完成所要求的采樣精度。第一采樣電路采樣完成后，模數(shù)轉(zhuǎn)換器又進(jìn)入轉(zhuǎn)換階段，同 時(shí)第二采樣電路進(jìn)入對信號源的采樣階段。
[0059] 盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例 性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述 實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括第一采樣電路、轉(zhuǎn)換電路和用于控制 所述第一采樣電路在信號采樣階段采樣時(shí)序和所述轉(zhuǎn)換電路在信號轉(zhuǎn)換階段轉(zhuǎn)換時(shí)序的 控制模塊。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述控制模塊包括第一 計(jì)數(shù)單元和第二計(jì)數(shù)單元，所述第一計(jì)數(shù)單元用于對所述第一采樣電路的采樣周期進(jìn)行計(jì) 數(shù);所述第二計(jì)數(shù)單元用于對所述轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換周期進(jìn)行計(jì)數(shù)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述控制模塊包括第二 采樣電路和控制單元， 所述第二采樣電路用于對信號源進(jìn)行采樣； 所述控制單元用于在進(jìn)行前次信號轉(zhuǎn)換過程時(shí)，控制第二采樣電路對信號源進(jìn)行采 樣，并在采樣過程結(jié)束時(shí)，控制所述第二采樣電路進(jìn)入保持階段;然后控制所述第一采樣電 路對所述第二采樣電路進(jìn)行采樣，控制采樣時(shí)間為逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的單位采樣周 期;待所述第一采樣電路采樣完成后，控制所述轉(zhuǎn)換電路進(jìn)入信號轉(zhuǎn)換階段，同時(shí)所述第二 采樣電路重新對信號源進(jìn)行采樣。4. 一種權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的時(shí)序控制方法，其特征在 于，逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作過程包括信號采樣階段和信號轉(zhuǎn)換階段，通過變采樣周 期模式或者逆采樣周期模式改變所述信號采樣階段的工作時(shí)序和信號轉(zhuǎn)換階段的工作時(shí) 序;所述變采樣周期模式為:將信號采樣階段的預(yù)期采樣周期劃分為多個(gè)單位采樣周期;所 述逆采樣周期模式為:將信號采樣階段和信號轉(zhuǎn)換階段進(jìn)行重疊。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的時(shí)序控制方法，其特征在于，采用變 采樣周期模式改變信號采樣階段的工作時(shí)序包括以下具體步驟： 步驟1，獲取所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的單位采樣周期T; 步驟2，根據(jù)所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣精度和信號源的內(nèi)阻，計(jì)算所述逐次逼 近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的預(yù)期采樣周期； 步驟3，將所述預(yù)期采樣周期劃分為Μ個(gè)單位采樣周期T; 步驟4,采用獨(dú)立的計(jì)數(shù)單元分別對信號采樣時(shí)序和信號轉(zhuǎn)換時(shí)序進(jìn)行控制，控制信號 采樣周期為所述Μ個(gè)單位采樣周期Τ，控制信號轉(zhuǎn)換周期為Ν個(gè)單位采樣周期Τ，Ν為所述逐次 逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的時(shí)序控制方法，其特征在于，所述步 驟4具體為:采用第一計(jì)數(shù)單元對第一采樣電路的采樣周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，采用第二計(jì)數(shù)單元對 轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換周期進(jìn)行計(jì)數(shù)；當(dāng)?shù)谝挥?jì)數(shù)單元記到Μ個(gè)所述單位采樣周期時(shí)，采樣周期結(jié) 束，第一計(jì)數(shù)單元停止計(jì)數(shù)并清零，同時(shí)第二計(jì)數(shù)單元開始計(jì)數(shù)，第二計(jì)數(shù)單元累加到所述 Ν個(gè)單位采樣周期時(shí)，第二計(jì)數(shù)單元停止計(jì)數(shù)并清零，所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作過 程結(jié)束。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的時(shí)序控制方法，其特征在于，采用逆 采樣周期模式改變信號采樣階段的工作時(shí)序，具體為： 步驟a，設(shè)計(jì)第二采樣電路，所述第二采樣電路在保證所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采 樣精度的情況下，采樣時(shí)間為N*T，其中T為所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的單位采樣周期，N 為所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)； 步驟b，當(dāng)進(jìn)行前次信號轉(zhuǎn)換過程時(shí)，通過第二采樣電路對信號源進(jìn)行采樣，采樣過程 結(jié)束的同時(shí)，前次信號轉(zhuǎn)換過程結(jié)束； 步驟C，所述第二采樣電路進(jìn)入保持階段，通過所述第一采樣電路為所述第二采樣電路 進(jìn)行采樣，控制采樣時(shí)間為T; 步驟d，所述第一采樣電路采樣完成后，轉(zhuǎn)換電路開始信號轉(zhuǎn)換過程，同時(shí)所述第二采 樣電路重新對信號源進(jìn)行采樣。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的時(shí)序控制方法，其特征在于，當(dāng)通過 市電對所述逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器供電時(shí)，采用逆采樣周期模式；當(dāng)采用電池為所述逐次 逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器供電時(shí)，采用變采樣周期模式。
【文檔編號】H03M1/38GK106027054SQ201610315649
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】鐘書鵬, 李鵬, 楊昆, 張威龍, 鄧廷
【申請人】無錫凌鷗微電子有限公司