二中的逐次逼近型模数转换器的运算放大器的结构示意图。实施例二相比实施例一种运算放大器的结构的不同点在于，实施例一中将尾电流管分为两部分，即第一尾电流管Mla和第二尾电流管Mlb，而实施例二中尾电流管没有拆分，仅有第一尾电流管Mia’，当然由于运算放大器结构的不同，对于结构中相关的开关的个数及位置分布也有所不同。具体如图6所示，每级所述全差分的共源放大器包括第一输入对管Mlc’、第二输入对管Mid’、第一尾电流管Mia’及负载，所述第一输入对管Mlc’的漏极、所述第二输入对管Mid’的漏极均与所述负载相连，所述第一输入对管Mlc’的源极、所述第二输入对管Mid’的源极分别均与所述第一尾电流管Mia’的漏极相连，所述第一尾电流管Mia’的栅极通过第一开关Sla’接地；所述反相器Ta的输出端与每级的所述第一开关Sla’相连。
[0041]具体的，当所述逐次逼近型模数转换器进行采样，所述控制开关sw闭合时，所述运算放大器处于休眠状态，所述第一开关Sla断开，此时第一尾电流管Mia’没有电流通过，即第一尾电流管Mia’不工作，此时，采样阶段运算放大器的尾电流管(即第一尾电流管Mla)工作产生的功耗为零，降低了 SAR ADC在进行采样时，运算放大器仍处于工作状态所带来的功耗。当所述逐次逼近型模数转换器进行转换，所述控制开关sw开启时，所述运算放大器处于工作状态，所述第一开关Sla闭合，第一尾电流管Mia’的源极接地，第一尾电流管Mia’处于工作状态。
[0042]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0043]综上，在本发明所提供的逐次逼近型模数转换器中，在比较器的运算放大器与地之间增设控制开关，当所述逐次逼近型模数转换器进行采样时，所述控制开关闭合，以使所述运算放大器处于休眠状态；当所述逐次逼近型模数转换器进行转换时，所述控制开关开启，以使所述运算放大器处于工作状态。由于控制开关的存在，可以控制运算放大器的工作状态，从而避免了在逐次逼近型模数转换器进行采样时，由于运算放大器仍处于工作状态所导致功耗的增加的问题，有效的降低了当信号源输出阻抗变大时，增加采样时间所带来SARADC 功耗。
[0044]上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
【主权项】
1.一种逐次逼近型模数转换器，其特征在于，包括:比较器，所述比较器包括运算放大器及设置于所述运算放大器与地之间的控制开关，当所述逐次逼近型模数转换器进行采样时，所述控制开关闭合，以使所述运算放大器处于休眠状态；当所述逐次逼近型模数转换器进行转换时，所述控制开关开启，以使所述运算放大器处于工作状态。
2.如权利要求1所述的逐次逼近型模数转换器，其特征在于，所述运算放大器包括N级全差分的共源放大器、一锁存器、一反相器，所述N级全差分的共源放大器的一端与所述反相器的输出端相连，所述N级全差分的共源放大器的另一端与所述锁存器的输入端相连。
3.如权利要求2所述的逐次逼近型模数转换器，其特征在于，每级所述全差分的共源放大器包括第一输入对管、第二输入对管、第一尾电流管、第二尾电流管及负载，所述第一输入对管的漏极、所述第二输入对管的漏极均与所述负载相连，所述第一输入对管的源极、所述第二输入对管的源极分别与所述第一尾电流管的漏极、所述第二尾电流管的漏极相连，所述第一尾电流管的源极、所述第二尾电流管的源极均接地，所述第一尾电流管的栅极通过第一开关与所述第二尾电流管的栅极相连，所述第二尾电流管的栅极通过第二开关接地。
4.如权利要求2所述的逐次逼近型模数转换器，其特征在于，所述反相器的输出端与每级的所述第一开关相连，所述反相器的输入端与每级的所述第二开关相连。
5.如权利要求4所述的逐次逼近型模数转换器，其特征在于，当所述控制开关闭合时，所述第一开关断开，所述第二开关闭合，以使所述运算放大器处于休眠状态；当所述控制开关开启时，所述第一开关闭合，所述第二开关断开，以使所述运算放大器处于工作状态。
6.如权利要求2所述的逐次逼近型模数转换器，其特征在于，每级所述全差分的共源放大器包括第一输入对管、第二输入对管、第一尾电流管及负载，所述第一输入对管的漏极、所述第二输入对管的漏极均与所述负载相连，所述第一输入对管的源极、所述第二输入对管的源极分别均与所述第一尾电流管的漏极相连，所述第一尾电流管的栅极通过第一开关接地。
7.如权利要求6所述的逐次逼近型模数转换器，其特征在于，所述反相器的输出端与每级的所述第一开关相连。
8.如权利要求7所述的逐次逼近型模数转换器，其特征在于，当所述控制开关闭合时，所述第一开关断开，以使所述运算放大器处于休眠状态；当所述控制开关开启时，所述第一开关闭合，以使所述运算放大器处于工作状态。
9.如权利要求3或6所述的逐次逼近型模数转换器，其特征在于，所述N级全差分的共源放大器还包括与第一级所述第一尾电流管的栅极相连的有源管，所述有源管的栅极与第一级所述第一尾电流管的栅极及所述有源管的漏极相连，所述有源管的源极接地。
10.如权利要求3或6所述的逐次逼近型模数转换器，其特征在于，第一级所述第一输入对管的栅极作为所述比较器的正向输入端，第一级所述第二输入对管的栅极作为所述比较器的负向输入端。
11.如权利要求3或6所述的逐次逼近型模数转换器，其特征在于，所述负载为电阻或MOC 管。
12.如权利要求1中所述的逐次逼近型模数转换器，其特征在于，所述比较器还包括锁存器，所述锁存器设置于所述运算放大器的输出端。
13.如权利要求1中所述的逐次逼近型模数转换器，其特征在于，包括采样保持电路、可编程定时器、数模转换器、寄存器以及移位寄存器；所述逐次逼近型模数转换器的输入信号经所述采样保持电路后输入所述比较器的正向输入端，所述比较器的输出端输出的信号依次经过所述移位寄存器、所述寄存器、所述数模转换器处理后输入所述比较器的负向输入端，直至进行N次循环后，由所述寄存器输出；其中，所述采样保持电路用于对所述逐次逼近型模数转换器的输入信号进行不同时刻的采样，所述可编程定时器用于设定所述采样保持电路采样的时间，所述数模转换器用于将所述寄存器输出的信号进行数模转换，所述用于完成所述比较的结果逐次逼近的移位工作，所述寄存器用于存储并输出所述移位寄存器的逐次逼近的移位工作结果。
【专利摘要】本发明提供了一种逐次逼近型模数转换器，在比较器的运算放大器与地之间增设控制开关，当所述逐次逼近型模数转换器进行采样时，所述控制开关闭合，以使所述运算放大器处于休眠状态；当所述逐次逼近型模数转换器进行转换时，所述控制开关开启，以使所述运算放大器处于工作状态。由于控制开关的存在，可以控制运算放大器的工作状态，从而避免了在逐次逼近型模数转换器进行采样时，由于运算放大器仍处于工作状态所导致功耗的增加的问题，有效的降低了当信号源输出阻抗变大时，增加采样时间所带来SAR ADC功耗。
【IPC分类】H03M1-38
【公开号】CN104836585
【申请号】CN201510264507
【发明人】陈杉, 邓黎平
【申请人】豪威科技(上海)有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月21日