中次高位电容的下极 板由化ef切换到Vcm,下面电容中其它电容的下极板和上面电容中电容的下极板均保持不 变，此时比较器反相端电压变为Vin巧化ef/8,比较器同相端电压保持Vip不变，第S次比 较电容阵列消耗能量为3CVref2/l6。 阳0間如图5所示，对于B5B4 = 10的情况，当比较器同相端与反相端电压差（Vip-Vin) 大于化ef/4时，比较器输出（MSB-2)数字代码B3 = 1，同时上面电容中次高位电容的下 极板由Vcm切换到地，上面电容中其它电容的下极板和下面电容中电容的下极板均保持不 变，此时比较器同相端电压变为Vip-Vref/8,比较器反相端电压保持Vin+Vref/4不变，第 S次比较电容阵列消耗能量为CVref7l6。 阳08引如图5所示，对于B5B4 = 10的情况，当比较器同相端与反相端电压差（Vip-Vin) 小于化ef/4时，比较器输出（MSB-2)数字代码B3 = 0,同时下面电容中次高位电容的下 极板由Vcm切换到地，下面电容中其它电容的下极板和上面电容中电容的下极板均保持不 变，此时比较器反相端电压变为Vin+Vref/8,比较器同相端电压保持Vip不变，第=次比较 电容阵列消耗能量为3CVref2/l6。
[0084] 如图6所示，对于B5B4 =Ol的情况，当比较器同相端与反相端电压差（Vip-Vin) 大于-Vref/4时，比较器输出（MSB-2)数字代码B3 = 1，同时上面电容中次高位电容的下 极板由Vcm切换到地，上面电容中其它电容的下极板和下面电容中电容的下极板均保持不 变，此时比较器同相端电压变为Vip+Vref/8,比较器反相端电压保持Vin不变，第=次比较 电容阵列消耗能量为3CVref2/l6。 阳0财如图6所示，对于B5B4 =Ol的情况，当比较器同相端与反相端电压差（Vip-Vin) 小于-Vref/4时，比较器输出（MSB-2)数字代码B3 = 0,同时下面电容中次高位电容的下 极板由Vcm切换到地，下面电容中其它电容的下极板和上面电容中电容的下极板均保持不 变，此时比较器反相端电压变为Vin-Vref/8,比较器同相端电压保持Vip+Vref/4不变，第 S次比较电容阵列消耗能量为CVref7l6。
[0086] 如图7所示，对于B5B4 = 00的情况，当比较器同相端与反相端电压差（Vip-Vin) 大于-3化ef/4时，比较器输出（MSB-2)数字代码B3 = 1，同时上面电容中次高位电容的下 极板由化ef切换到Vcm,上面电容中其它电容的下极板和下面电容中电容的下极板均保持 不变，此时比较器同相端电压变为Vip巧化ef/8,比较器反相端电压保持Vin不变，第S次 比较电容阵列消耗能量为3CVref7l6。 阳087] 如图7所示，对于B5B4 = 00的情况，当比较器同相端与反相端电压差（Vip-Vin) 小于-3化ef/4时，比较器输出（MSB-2)数字代码B3 = 0,同时下面电容中次高位电容的下 极板由Vcm切换到地，下面电容中其它电容的下极板和上面电容中电容的下极板均保持不 变，此时比较器反相端电压变为Vin-Vref/8,比较器同相端电压保持Vip+3化ef/4不变，第 S次比较电容阵列消耗能量为CVref7l6。 阳0蝴如图1至图7所示，对于精度为N(N大于5)位的SAR ADC，（MSB-3)到（MSB-N+2) 位的比较切换过程与第=次（MSB-2)的比较切换过程类似。第=位（MSB-2)确定后，比较 器进行第四次的比较。
[0089] 为了完成二进制捜索算法，第四次的比较即倒数第二次的比较，此时需要引入多 参考生成的参考电压：Wref/4和化ef/4,同时切换的电容是最后一对电容，本实施例中即 是终端电容。在传统结构中，终端电容的下极板电压是固定不变的，它不被用来确定ADC的 输出位，但本发明中赋予终端电容位起决定作用。 W90] 如图4所示，对于B5B4B3 = 111的情况，当比较器同相端与反相端电压差 (Vip-Vin)大于7化ef/8时，比较器输出（MSB-3)数字代码B4 = 1，同时上面电容中终端 电容的下极板由Vcm切换到Vref/4，上面电容中其它电容的下极板和下面电容中电容的 下极板均保持不变，此时比较器同相端电压变为Vip-3化ef/16,比较器反相端电压保持 Vin+3化ef/4不变，第四次比较电容阵列消耗能量为-3CVref764。
[0091] 如图4所示，对于B5B4B3 = 111的情况，当比较器同相端与反相端电压差 (Vip-Vin)小于7化ef/8时，比较器输出（MSB-：3)数字代码B4 = 0,同时下面电容中终端 电容的下极板由Vref切换到3Vref/4,下面电容中其它电容的下极板和上面电容中电容 的下极板均保持不变，此时比较器反相端电压变为Vin+Vref/16,比较器同相端电压保持 Vip-Vref/8不变，第四次比较电容阵列消耗能量为3CVref764。 W92] 如图4所示，对于B5B4B3 = 110的情况，当比较器同相端与反相端电压差 (Vip-Vin)大于5化ef/8时，比较器输出（MSB-3)数字代码B4 = 1，同时上面电容中终 端电容的下极板由Vcm切换到Vref/4,上面电容中其它电容的下极板和下面电容中电容 的下极板均保持不变，此时比较器同相端电压变为Vip-Vref/16,比较器反相端电压保持 Vin巧化ef/8不变，第四次比较电容阵列消耗能量为-CVref764。 W93] 如图4所示，对于B5B4B3 = 110的情况，当比较器同相端与反相端电压差 (Vip-Vin)小于5化ef/8时，比较器输出（MSB-：3)数字代码B4 = 0,同时下面电容中终端电 容的下极板由Vref切换到3Vref/4,下面电容中其它电容的下极板和上面电容中电容的下 极板均保持不变，此时比较器反相端电压变为Vin+9化ef/16,比较器同相端电压保持Vip 不变，第四次比较电容阵列消耗能量为CVref2/64。
[0094] 如图5所示，对于B5B4B3 = 101的情况，当比较器同相端与反相端电压差 (Vip-Vin)大于:Wref/8时，比较器输出（MSB-3)数字代码B4 = 1，同时上面电容中终端 电容的下极板由Vcm切换到Vref/4，上面电容中其它电容的下极板和下面电容中电容的 下极板均保持不变，此时比较器同相端电压变为Vip-3化ef/16,比较器反相端电压保持 Vin+Vref/4不变，第四次比较电容阵列消耗能量为-3CVref764。
[0095] 如图5所示，对于B5B4B3 = 101的情况，当比较器同相端与反相端电压差 (Vip-Vin)小于:Wref/8时，比较器输出（MSB-：3)数字代码B4 = 0,同时下面电容中终端 电容的下极板由Vcm切换到Vref/4,下面电容中其它电容的下极板和上面电容中电容的 下极板均保持不变，此时比较器反相端电压变为Vin+3化ef/16,比较器同相端电压保持 Vip-Vref/8不变，第四次比较电容阵列消耗能量为3CVref764。 W96] 如图5所示，对于B5B4B3 = 100的情况，当比较器同相端与反相端电压差 (Vip-Vin)大于化ef/8时，比较器输出（MSB-3)数字代码B4 = 1，同时上面电容中终端 电容的下极板由Vcm切换到Vref/4，上面电容中其它电容的下极板和下面电容中电容的 下极板均保持不变，此时比较器同相端电压变为Vip-Vref/16,比较器反相端电压保持 Vin+Vref/8不变，第四次比较电容阵列消耗能量为-CVref764。 W97] 如图5所示，对于B5B4B3 = 100的情况，当比较器同相端与反相端电压差 (Vip-Vin)小于化ef/8时，比较器输出（MSB-：3)数字代码B4 = 0,同时下面电容中终端电容 的下极板由Vcm切换到Vref/4,下面电容中其它电容的下极板和上面电容中电容的下极板 均保持不变，此时比较器反相端电压变为Vin+Vref/16,比较器同相端电压保持Vip不变， 第四次比较电容阵列消耗能量为CVref2/64。
[0098]如图 6 和图 7 所示，对于 B5B4B3 = 011、B5B4B3 = 010、B5B4B3 =OOl和 B5B4B3 =000 的情况分别与所述 B5B4B3 = 100、B5B4B3 = 10UB5B4B3 = 110 和 B5B4B3 = 111 的 情况对称。
[0099] 第四位（MSB-扣确定后，比较器进行第五次的比较。
[0100] 参照图4至图7所示，第五次比较，比较器直接比较同相端和反相端电压的大小， 当比较器同相端电压大于反相端电压时，比较器输出最低位化SB)数字代码Bl = 1，当比较 器同相端电压小于反相端电压时，比较器输出最低位化SB)数字代码Bl = 0,没有开关进行 切换，电容阵列不消耗能量。 阳101] 对于N位逐次逼近型模数转换器，采用上述开关切换方法，其转换过程中开关切 换的动态平均功耗E通过W下公式计算；
[0103] 其中，化为电容阵列数模转换器的单位电容值，化ef为参考电压，N为大于4的自 然数，i为5《i《N的自然数。
[0104] 如图8所示，W 10位的逐次逼近型模数转换器为例，其在转换过程中开关切换功 耗随ADC输出代码变化的matlab仿真结果图。从图8可W看出，采用本发明的开关切换方 法后，与传统结构相比，SAR ADC所需要的单位电容数量可W减少75%，开关切换引起的动 态功耗能被节省99. 4%。
[01化]W上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该 了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原 理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，运些变化和改进 都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等