低功耗小面积的电容阵列及其复位方法和逻辑控制方法

摘要

本发明公开了一种低功耗小面积的电容阵列及其复位方法和逻辑控制方法，属逐次逼近A/D转换器的低功耗技术领域，包括二进制电容阵列和开关阵列、四个基准电压以及结合电容上极板采样、开关初始化以及电容全下跳变的逻辑控制方式，本发明公开的电容阵列的平均功耗和面积分别为传统电荷再分配结构的2.3%和12.5%，具有结构简单、面积小、功耗低、匹配灵活等优点。将本发明应用于逐次逼近ADC，不仅可显著降低功耗、节省面积、提高匹配性能和转换精度，而且在同等精度下，电容阵列规模的减小还有利于提高A/D转换速率。

主权项

一种低功耗小面积的电容阵列，其特征在于：包括由两组电容C0、电容C1、电容C2、……电容CN‑3电容阵列组成二进制电容阵列、由开关S0p～开关Sip和开关S0n～开关Sin组成的电容阵列开关、四个基准电压Vref、Vcm、Vr1和Vr2以及差分输入信号Vip和Vin；其中N为大于等于3的整数，i=N‑3；Vip和Vin分别连接到比较器的两个输入端上，一组电容阵列中电容的正极与Vip相连，另一组电容阵列中电容的正极与Vin相连；开关S1p～开关S(N‑2)p和开关S1n～开关S(N‑2)n均为单刀双掷开关，一端与电容负极相连，另一端一路与Vref相连，一路接地；开关S0p和开关S0n为单刀多掷开关，一端与电容C0的负极相连，另一端设置有四路，一路与Vref相连，一路与Vr1相连，一路与Vr2相连，最后一路接地。