第二輸入端T_V+的電壓從0.35伏特向下遞減。當比較器160的第二輸入端T_V+的電壓從0.35伏特遞減至略小于參考電壓rv_p-l的0.30伏特時，比較結果cmpr_2的狀態(tài)改變。
[0035]當比較結果cmpr_2的狀態(tài)改變時，計數器130輸出斜波信號Rmp為電壓值V’時的數字碼Q至邏輯記憶單元180。如此一來，模擬數字轉換器10取得細部轉換的數字碼(即，其余較低有效位(Less Significant Bit,LSB))。模擬數字轉換器10可根據參考電壓rv_P-1以及電壓V’的數字碼P (即，較高有效位)以及數字碼Q (即，其余較低有效位)，取得模擬信號Vinp_l的一數字碼N (其中，N=P+Q)。模擬數字轉換器10需2P+2Q的轉換時間?，F(xiàn)有技術中，同樣具有N位的模擬數字轉換器則需2n的轉換時間。相較的下，本發(fā)明實施例的模擬數字轉換器10可節(jié)省轉換時間。另外，一最終所述數字碼可由對較高有效位(MoreSignificant Bit, MSB)以及其余較低有效位(Less Significant Bit,LSB)執(zhí)行一數學運算取得。
[0036]簡單的來說，模擬數字轉換器10利用開關SI以及S2將比較器160的兩個輸入端耦接至參考電壓產生器100、斜波產器120或電容140，可對模擬信號Vinp_l、Vinp_2、…、Vinp_n平行進行粗部轉換以及細部轉換。在執(zhí)行粗部轉換上，模擬數字轉換器10可彈性地采用線性二分法或線性法。此外，本發(fā)明實施例的模擬數字轉換器僅需一個斜波產生器，因此相較于現(xiàn)有技術不但可節(jié)省轉換時間亦可解決耗電問題。
[0037]請參考圖2，圖2為模擬數字轉換器10的一時序圖。圖2包含有開關SI以及S2的電壓信號、比較器160的第一輸出端T_V-的電壓信號、比較器160的第二輸出端T_V+的電壓信號以及比較器160的輸出端的電壓信號。由圖2可看出比較器160的輸出端的變化。
[0038]請參考圖3，圖3為本發(fā)明實施例另一模擬數字轉換器30的示意圖。模擬數字轉換器30與模擬數字轉換器10的基本架構與類似，因此相同組件以及信號沿用相同標號。模擬數字轉換器30與模擬數字轉換器10的不同之處僅在于電容140與開關SI以及S2的耦接位置。當開關SI切換至“O”且開關S2切換至“O”時，電容140耦接至比較器160的第一輸入端！'_￥_以及參考電壓rv_p-l，而比較器160的第二輸入端T_V+耦接至斜波產生器120。比較器160比較斜波信號Rmp與參考電壓rv_p-l與電容140的電壓間的一壓差V，并產生比較結果cmpr_2。其余操作步驟可參考上述，在此不再贅述。
[0039]請參考圖4，關于模擬數字轉換器10的操作步驟可歸納為一流程40。流程40用于模擬數字轉換器10中，用來轉換一模擬信號至一數字碼。流程40包含下列步驟:
[0040]步驟400:開始。
[0041]步驟402:通過模擬信號Vinp_l、Vinp_2、…、Vinp_n對電容140充電，以取樣模擬信號 Vinp_l、Vinp_2、…、Vinp_n 的電壓。
[0042]步驟404:在電容140的電壓等于模擬信號Vinp_l、Vinp_2、…、Vinp_n的電壓時，耦接電容140以及參考電壓rv_l、rv_2、....、1^_11至比較器160，以比較電容140的電壓與參考電壓rv_l、rv_2、....、rv_n,并產生比較結果cmpr_l。
[0043]步驟406:在比較結果cmpr_l的狀態(tài)改變時，耦接電容140至斜波產生器120，以比較斜波信號Rmp與參考電壓rv_p-l以及電容140的電壓間的一壓差V，并產生比較結果cmpr_2。
[0044]步驟408:在比較結果cmpr_2的狀態(tài)改變時，取得斜波信號Rmp的電壓值V’。
[0045]步驟410:根據參考電壓rv_p-l以及電壓值V’，平行取得模擬信號Vinp_l、Vinp_2、…、Vinp_n的數字碼。
[0046]步驟412:結束。
[0047]流程40的詳細實施方式可參考上述，在此不在贅述。
[0048]綜上所述，本發(fā)明實施例的比數字轉換器利用開關將比較器的兩個輸入端耦接至參考電壓產生器、斜波產生器或電容，可對模擬信號平行進行粗部轉換以及細部轉換，因此可節(jié)省模擬至數字的轉換時間。此外，本發(fā)明實施例的模擬數字轉換器僅需一個斜波產生器，因此亦可解決現(xiàn)有技術的耗電問題。
[0049]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種模擬數字的轉換方法，所述轉換方法包含有: 通過一模擬信號對一電容充電，以取樣所述模擬信號的電壓； 在所述電容的電壓等于所述模擬信號的電壓時，耦接所述電容以及多個參考電壓至一比較器，以比較所述電容的電壓與所述多個參考電壓并產生一第一比較結果； 在所述第一比較結果的狀態(tài)改變時，耦接所述電容至一斜波產生器，以比較所述斜波產生器的一斜波信號與所述多個參考電壓的一第一參考電壓以及所述電容的電壓間的一壓差并產生一第二比較結果； 在所述第二比較結果的狀態(tài)改變時，取得所述斜波信號的一第一電壓值；以及根據所述第一參考電壓以及所述斜波信號的所述第一電壓值，取得所述模擬信號的一數字碼。
2.如權利要求1所述的轉換方法，其特征在于比較所述電容的電壓與所述多個參考電壓是采用一二分法或一線性法比較所述電容的電壓與所述多個參考電壓。
3.如權利要求1所述的轉換方法，其特征在于所述第一比較結果的狀態(tài)是在所述電容的電壓與多個參考電壓的一第二參考電壓比較時改變。
4.如權利要求3所述的轉換方法，其特征在于所述模擬信號介于所述第一參考電壓與所述第二參考電壓之間。
5.如權利要求3所述的轉換方法，其特征在于所述數字碼的一高有效位可由所述第一參考電壓取得，以及所述數字碼的其余一低有效位可由所述斜波信號的所述第一電壓值取得。
6.如權利要求1所述的轉換方法，其特征在于所述斜波信號具有一正或負斜率。
7.如權利要求6所述的轉換方法，其特征在于所述斜波信號每遞減或遞增一階使得一計數器的一數值隨之遞增一位。
8.一種模擬數字轉換器，用來平行處理多個模擬信號，所述模擬數字轉換器包含有: 一參考電壓產生器，用來產生多個參考電壓； 復數平行處理列，用來同時輸入所述多個模擬信號，其中每一平行處理列包含有: 一電容，用來根據所述多個模擬信號的一模擬信號取樣所述模擬信號的電壓； 一第一開關，耦接于所述電容的一第一端，用來控制所述電容的耦接關系； 一第二開關，耦接于所述電容的一第二端，用來控制所述電容的耦接關系；以及一比較器，具有一第一輸入端稱接于所述參考電壓產生器、一第二輸入端稱接于所述每一第二開關以及一輸出端，其中所述輸出端用來產生一第一比較結果以及一第二比較結果；以及 一斜波產生器，稱接于所述第一開關，用來產生一斜波信號。
9.如權利要求8所述的模擬數字轉換器，其特征在于在所述第二開關將所述電容耦接至所述比較器時，所述比較器比較所述電容的電壓與所述多個參考電壓并產生所述第一比較結果。
10.如權利要求9所述的模擬數字轉換器，其特征在于所述比較器采用一二分法或一線性法比較所述電容的電壓與所述多個參考電壓。
11.如權利要求9所述的模擬數字轉換器，其特征在于在所述第一比較結果變化時，所述第一開關將所述斜波產生器耦接至所述比較器，所述比較器比較所述斜波信號與所述多個參考電壓的一第一參考電壓與所述電容的電壓間的一壓差并產生所述第二比較結果。
12.如權利要求11所述的模擬數字轉換器，其特征在于所述第一比較結果的狀態(tài)是在所述電容的電壓與多個參考電壓的一第二參考電壓比較時改變。
13.如權利要求12所述的模擬數字轉換器，其特征在于所述模擬信號介于所述第一參考電壓與所述第二參考電壓之間。
14.如權利要求8所述的模擬數字轉換器，其還包含一邏輯記憶單元，用來根據所述第一參考電壓以及所述斜波信號的一第一電壓值，取得所述模擬信號的一數字碼。
15.如權利要求14所述的模擬數字轉換器，其特征在于所述數字碼的一高有效位可由所述第一參考電壓取得，以及所述數字碼的其余一低有效位可由所述斜波信號的一第一電壓值取得。
16.如權利要求8所述的模擬數字轉換器，其特征在于所述斜波信號具有一負斜率。
17.如權利要求16所述的模擬數字轉換器，其還包含一計數器，耦接于所述斜波產生器，用來在所述斜波信號每遞減或遞增一階時隨之遞增一位。
18.如權利要求15所述的模擬數字轉換器，其特征在于一最終所述數字碼是對較高有效位以及其余較低有效位執(zhí)行一數學運算取得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種模擬數字的轉換方法及其相關模擬數字轉換器。所述轉換方法包含有通過一模擬信號對一電容充電，以取樣所述模擬信號的電壓；在所述電容的電壓等于所述模擬信號的電壓時，耦接所述電容以及多個參考電壓至一比較器，以比較所述電容的電壓與所述多個參考電壓并產生一第一比較結果；在所述第一比較結果的狀態(tài)改變時，耦接所述電容至一斜波產生器，以比較所述斜波產生器的一斜波信號與一壓差并產生一第二比較結果；在所述第二比較結果的狀態(tài)改變時，取得所述斜波信號的一第一電壓值；以及根據所述第一參考電壓以及所述斜波信號的所述第一電壓值，取得所述模擬信號的一數字碼。
【IPC分類】H03M1-12, H04N5-335
【公開號】CN104601173
【申請?zhí)枴緾N201310530745
【發(fā)明人】許哲豪
【申請人】聯(lián)詠科技股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年10月30日