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公开(公告)号：CN112583409B
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202011578188.X
申请日：2020-12-28
Applicant: 东南大学
IPC: H03M1/46
Abstract: 本发明公开了一种应用于逐次逼近型模数转换器及其三电平开关方法，方法包括对于输入信号VIP和VIN，经N次比较后，得到N位数字码，分为采样和转换两个阶段，在采样阶段，输入信号VIP和VIN通过采样开关分别连接到上下电容阵列的顶极板，各电容的底极板连接到对应电压；在转换阶段，比较器对上下电容阵列顶极板电压进行MSB位至LSB位的比较，得出对应数字码，根据数字码控制电容阵列中电容底极板的连接关系；经N次比较得到N位数字码。本发明首次切换在电容顶极板产生±Vref的电压变化，从而将电容阵列参考电压Vref降低为一般方法的一半。对比传统开关算法，本发明降低99.79％的DAC功耗，节省75％的电容面积，共模电平偏移仅为0.5LSB，实现了能效、面积和共模电平的折中。
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公开(公告)号：CN112332846A
公开(公告)日：2021-02-05
申请号：CN202011226666.0
申请日：2020-11-05
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于电荷回收的低电压SAR ADC开关切换方法，采样阶段差分输入信号Vip和Vin通过采样开关连接到P端和N端电容阵列的顶极板，参考电压Vref和gnd连接至P端和N端对应电容的底极板，对电容阵列进行预充电，转换阶段断开采样开关，比较器对P端和N端电容阵列的顶极板电压依次进行MSB位至LSB位的比较得出对应位的数字码，根据数字码控制P端和N端电容阵列的对应电容的浮置和电压切换，完成二进制搜索算法。通过本发明可以实现100％的电容阵列开关能量的节省，并且无需产生额外的第三参考电压，适用于近阈值电压下的设计，在转换阶段，P端和N端电容阵列顶极板的共模电压始终保持恒定，降低了比较器的设计难度。
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公开(公告)号：CN112332847B
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202011430523.1
申请日：2020-12-07
Applicant: 东南大学
IPC: H03M1/46
Abstract: 本发明公开了一种应用于逐次逼近型模数转换器的两电平开关方法，方法包括对输入信号VIP和VIN，经N次比较后，得到N位数字码，分为采样和转换两个阶段，采样阶段输入信号VIP和VIN通过采样开关连接到上下电容阵列的顶极板，各电容底极板连接到对应电压；转换阶段比较器对上下电容阵列顶极板电压进行MSB位至LSB位的比较，得到相应数字码以控制各电容底极板的状态；经N次比较得到N位数字码。本发明首次切换产生±Vref的电压变化，将电容阵列参考电压Vref缩减为一般方法的一半；引入的浮置状态三步转换之内被解除以简化控制逻辑；仅LSB位引入0.5LSB的共模电平偏移。对比传统开关算法，本发明减小99.51％的DAC功耗，节省75％的电容面积，对ADC其他模块的要求也没有提高。
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公开(公告)号：CN111371457B
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202010170477.X
申请日：2020-03-12
Applicant: 东南大学
IPC: H03M1/38
Abstract: 本发明公开了一种模数转换器及应用于SAR ADC的三电平开关方法，属于SAR ADC的电容型DAC技术领域，整个过程分为采样和转换两个阶段，采样阶段根据输入信号VIP和VIN通过采样开关分别连接到上电容阵列和下电容阵列的顶极板；转换阶段比较器对在上下电容阵列顶极板的电压进行MSB位至LSB位的比较，得出对应的数字码，根据数字码控制上下电容阵列中电容底极板的连接关系；经过N次比较获得到N位数字输出码。不同于大多数已发表的三电平开关方法，本发明采用了新的第三参考电平Vaq，其值等于参考电压Vref的四分之一。与传统的开关算法相比，本发明不但能够降低了99.61％的电容分裂式DAC的功耗，而且节省了87.5％的电容面积，实现了能量效率和面积节省之间很好的折中。
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公开(公告)号：CN113810053B
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202111072372.1
申请日：2021-09-14
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种应用于逐次逼近型模数转换器的旁路窗口开关方法，模数转换器包括采样开关、电容阵列、比较器、数字控制逻辑电路和拼码器。该方法包括采样、转换和拼码三个阶段，差分输入电压VIP和VIN通过采样开关连接到电容阵列的顶极板，比较器对电容阵列顶极板电压进行比较，得出对应数字码，根据数字码控制电容阵列底极板的连接；本发明首次切换在电容顶极板产生一个旁路窗口，在窗口内，只需经N‑2次比较，拼码后得到N位数字码，在窗口外，经N+1次比较，拼码后得到N位数字码。对比传统开关算法，本发明降低了的CDAC功耗，输入电压在窗口内降低了DAC功耗，节省一半电容面积，实现了能效、面积的折中。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113810053A
公开(公告)日：2021-12-17
申请号：CN202111072372.1
申请日：2021-09-14
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种应用于逐次逼近型模数转换器的旁路窗口开关方法，模数转换器包括采样开关、电容阵列、比较器、数字控制逻辑电路和拼码器。该方法包括采样、转换和拼码三个阶段，差分输入电压VIP和VIN通过采样开关连接到电容阵列的顶极板，比较器对电容阵列顶极板电压进行比较，得出对应数字码，根据数字码控制电容阵列底极板的连接；本发明首次切换在电容顶极板产生一个旁路窗口，在窗口内，只需经N‑2次比较，拼码后得到N位数字码，在窗口外，经N+1次比较，拼码后得到N位数字码。对比传统开关算法，本发明降低了的CDAC功耗，输入电压在窗口内降低了DAC功耗，节省一半电容面积，实现了能效、面积的折中。
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公开(公告)号：CN112583409A
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN202011578188.X
申请日：2020-12-28
Applicant: 东南大学
IPC: H03M1/46
Abstract: 本发明公开了一种应用于逐次逼近型模数转换器及其三电平开关方法，方法包括对于输入信号VIP和VIN，经N次比较后，得到N位数字码，分为采样和转换两个阶段，在采样阶段，输入信号VIP和VIN通过采样开关分别连接到上下电容阵列的顶极板，各电容的底极板连接到对应电压；在转换阶段，比较器对上下电容阵列顶极板电压进行MSB位至LSB位的比较，得出对应数字码，根据数字码控制电容阵列中电容底极板的连接关系；经N次比较得到N位数字码。本发明首次切换在电容顶极板产生±Vref的电压变化，从而将电容阵列参考电压Vref降低为一般方法的一半。对比传统开关算法，本发明降低99.79％的DAC功耗，节省75％的电容面积，共模电平偏移仅为0.5LSB，实现了能效、面积和共模电平的折中。
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公开(公告)号：CN112332846B
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202011226666.0
申请日：2020-11-05
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于电荷回收的低电压SAR ADC开关切换方法，采样阶段差分输入信号Vip和Vin通过采样开关连接到P端和N端电容阵列的顶极板，参考电压Vref和gnd连接至P端和N端对应电容的底极板，对电容阵列进行预充电，转换阶段断开采样开关，比较器对P端和N端电容阵列的顶极板电压依次进行MSB位至LSB位的比较得出对应位的数字码，根据数字码控制P端和N端电容阵列的对应电容的浮置和电压切换，完成二进制搜索算法。通过本发明可以实现100％的电容阵列开关能量的节省，并且无需产生额外的第三参考电压，适用于近阈值电压下的设计，在转换阶段，P端和N端电容阵列顶极板的共模电压始终保持恒定，降低了比较器的设计难度。
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公开(公告)号：CN112332847A
公开(公告)日：2021-02-05
申请号：CN202011430523.1
申请日：2020-12-07
Applicant: 东南大学
IPC: H03M1/46
Abstract: 本发明公开了一种应用于逐次逼近型模数转换器的两电平开关方法，方法包括对输入信号VIP和VIN，经N次比较后，得到N位数字码，分为采样和转换两个阶段，采样阶段输入信号VIP和VIN通过采样开关连接到上下电容阵列的顶极板，各电容底极板连接到对应电压；转换阶段比较器对上下电容阵列顶极板电压进行MSB位至LSB位的比较，得到相应数字码以控制各电容底极板的状态；经N次比较得到N位数字码。本发明首次切换产生±Vref的电压变化，将电容阵列参考电压Vref缩减为一般方法的一半；引入的浮置状态三步转换之内被解除以简化控制逻辑；仅LSB位引入0.5LSB的共模电平偏移。对比传统开关算法，本发明减小99.51％的DAC功耗，节省75％的电容面积，对ADC其他模块的要求也没有提高。
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公开(公告)号：CN111371457A
公开(公告)日：2020-07-03
申请号：CN202010170477.X
申请日：2020-03-12
Applicant: 东南大学
IPC: H03M1/38
Abstract: 本发明公开了一种模数转换器及应用于SAR ADC的三电平开关方法，属于SAR ADC的电容型DAC技术领域，整个过程分为采样和转换两个阶段，采样阶段根据输入信号VIP和VIN通过采样开关分别连接到上电容阵列和下电容阵列的顶极板；转换阶段比较器对在上下电容阵列顶极板的电压进行MSB位至LSB位的比较，得出对应的数字码，根据数字码控制上下电容阵列中电容底极板的连接关系；经过N次比较获得到N位数字输出码。不同于大多数已发表的三电平开关方法，本发明采用了新的第三参考电平Vaq，其值等于参考电压Vref的四分之一。与传统的开关算法相比，本发明不但能够降低了99.61％的电容分裂式DAC的功耗，而且节省了87.5％的电容面积，实现了能量效率和面积节省之间很好的折中。
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