【技术实现步骤摘要】
本申请涉及无源噪声整形，尤其涉及一种全无源二阶噪声整形sar adc结构及其量化方法。
技术介绍
1、噪声整形sar adc结合了sar adc结构简单、功耗低、数字化程度高与δ-∑adc中噪声整形实现高精度的优点，只需要较少的转换位数就能实现高精度，允许更大的转换误差，因此降低了对比较器噪声的要求，能够同时达到低功耗和高精度，因此，噪声整形saradc常用于对功率效率要求很高的低速高精度应用，但是，现阶段的噪声整形sar adc均是基于运算放大器的转换器，其在先进工艺下更难实现高性能，同时现有的噪声整形sar adc使用多输入比较器带来额外的噪声，且其仅能实现一阶噪声整形，整形效果差，精度不足。
2、综上，相关技术中存在的技术问题有待得到改善。
技术实现思路
1、本申请实施例的主要目的在于提出一种全无源二阶噪声整形sar adc结构及其量化方法，能够降低噪声整形sar adc结构的功耗以及提高噪声整形sar adc结构的精度。
2、为实现上述目的，本申请实施例的一方面提出了一种全无源二阶噪声整形saradc结构，所述结构包括二阶噪声整形结构、dac电容阵列、比较器和sar逻辑模块，所述dac电容阵列的输出端与所述二阶噪声整形结构的输入端连接，所述二阶噪声整形结构的输出端与所述比较器的输入端连接，所述比较器的输出端与所述sar逻辑模块的输入端连接，所述sar逻辑模块的输出端与所述二阶噪声整形结构的输入端连接，其中：
3、所述dac电容阵列用于通过
4、所述二阶噪声整形结构用于获取所述逐次逼近电压并通过余差电容切换技术对所述逐次逼近电压进行滤波处理，输出滤波后的逐次逼近电压，所述滤波后的逐次逼近电压包括余差电压、一阶积分电压和二阶积分电压；
5、所述比较器用于对所述滤波后的逐次逼近电压进行比较，输出数字码；
6、所述sar逻辑模块用于根据所述数字码控制所述dac电容阵列的下极板开关切换工作。
7、在一些实施例中，所述dac电容阵列包括电容阵列和开关阵列，所述电容阵列包括若干电容元件，所述开关阵列包括若干开关器件，所述电容阵列的下极板与所述开关阵列的第一端连接，其中：
8、所述开关阵列用于获取输入电压，所述输入电压包括高电平电压与低电平电压；
9、所述电容阵列的下极板用于获取所述开关阵列的输入电压，所述电容阵列的上级板用于输出逐次逼近电压。
10、在一些实施例中，所述二阶噪声整形结构包括第一开关(s1)、第二开关(s2)、第三开关(s3)、第四开关(s4)、第五开关(s5)、第六开关(s6)、第七开关(s7)、第八开关(s8)、第九开关(s9)、第十开关(s10)、第十一开关(s11)、第十二开关(s12)、第十三开关(s13)、第十四开关(s14)、第十五开关(s15)、第十六开关(s16)、第一电容(cn1)、第二电容(cn2)、第三电容(cp1)、第四电容(cp2)、第五电容(cintp1)、第六电容(cintp2)、第七电容(cp3)、第八电容(cp4)、第九电容(cp5)、第十电容(cn5)、第十一电容(cn3)、第十二电容(cn4)、第十三电容(cintn1)、第十四电容(cintn2)，其中，所述第一开关(s1)的第一端、所述第三开关(s3)的第一端、所述第五开关(s5)的第一端、所述第七开关(s7)的第一端、所述第九开关(s9)的第一端、所述第十一开关(s11)的第一端和所述第五电容(cintp1)的第一端相连并与所述电容阵列的上级板的正极端连接，所述第二开关(s2)的第一端、所述第四开关(s4)的第一端、所述第六开关(s6)的第一端、所述第八开关(s8)的第一端、所述第十三开关(s13)的第一端、所述第十三电容(cintn1)的第一端和所述第十五开关(s15)的第一端相连并与所述电容阵列的上级板的负极端连接，所述第一开关(s1)的第二端与所述第一电容(cn1)的第一端连接，所述第二开关(s2)的第二端与所述第一电容(cn1)的第二端连接，所述第三开关(s3)的第二端与所述第二电容(cn2)的第一端连接，所述第四开关(s4)的第二端与所述第二电容(cn2)的第二端连接，所述第五开关(s5)的第二端与所述第三电容(cp1)的第一端连接，所述第六开关(s6)的第二端与所述第三电容(cp1)的第二端连接，所述第七开关(s7)的第二端与所述第四电容(cp2)的第一端连接，所述第八开关(s8)的第二端与所述第四电容(cp2)的第二端连接，所述第十一开关(s11)的第二端与所述第八电容(cp4)的第一端连接，所述第八电容(cp4)的第二端与所述第十二开关(s12)的第一端连接，所述第十二开关(s12)的第一端与所述第六电容(cintp2)的第二端连接，所述第九开关(s9)的第二端与所述第七电容(cp3)的第一端连接，所述第七电容(cp3)的第二端与所述第八电容(cp4)的第一端连接，所述第八电容(cp4)的第二端与所述第十开关(s10)的第二端连接，所述第五电容(cintp1)的第二端、所述第六电容(cintp2)的第一端和所述第十开关(s10)的第一端相连，所述第十三开关(s13)的第二端与所述第十二电容(cn4)的第一端连接，所述第十二电容(cn4)的第二端与所述第十四开关(s14)的第一端连接，所述第十四开关(s14)的第二端与所述第十四电容(cintn2)的第二端连接，所述第十五开关(s15)的第二端与所述第十一电容(cn3)的第一端连接，所述第十一电容(cn3)的第二端与所述第十二电容(cn4)的第一端连接，所述第十二电容(cn4)第二端与所述第十六开关(s16)的第一端连接，所述第十六开关(s16)的第二端、所述第十三电容(cintn1)的第二端和所述第十四电容(cintn2)的第一端连接。
11、在一些实施例中，所述比较器为单输入比较器。
12、为实现上述目的，本申请实施例的另一方面提出了一种全无源二阶噪声整形saradc结构的量化方法，所述方法包括：
13、通过所述dac电容阵列输出所述逐次逼近电压；
14、基于余差电容切换技术，通过所述二阶噪声整形结构对所述逐次逼近电压进行滤波处理，输出滤波后的逐次逼近电压，所述滤波后的逐次逼近电压包括余差电压、一阶积分电压和二阶积分电压；
15、通过所述比较器对所述滤波后的逐次逼近电压进行比较，输出数字码；
16、根据所述数字码，通过所述sar逻辑模块对所述dac电容阵列进行电压切换处理，完成全无源二阶噪声整形sar adc结构的一次周期量化工作。
17、在一些实施例中，所述基于余差电容切换技术，通过所述二阶噪声整形结构对所述逐次逼近电压进行滤波处理，输出滤波后的逐次逼近电压，包括：
18、根据所述dac电容阵列的输入电压对所述逐次逼近电压进行预处理，得到余差电压；
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1.一种全无源二阶噪声整形SAR ADC结构，其特征在于，所述结构包括二阶噪声整形结构、DAC电容阵列、比较器和SAR逻辑模块，所述DAC电容阵列的输出端与所述二阶噪声整形结构的输入端连接，所述二阶噪声整形结构的输出端与所述比较器的输入端连接，所述比较器的输出端与所述SAR逻辑模块的输入端连接，所述SAR逻辑模块的输出端与所述二阶噪声整形结构的输入端连接，其中：
2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述DAC电容阵列包括电容阵列和开关阵列，所述电容阵列包括若干电容元件，所述开关阵列包括若干开关器件，所述电容阵列的下极板与所述开关阵列的第一端连接，其中：
3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述二阶噪声整形结构包括第一开关(S1)、第二开关(S2)、第三开关(S3)、第四开关(S4)、第五开关(S5)、第六开关(S6)、第七开关(S7)、第八开关(S8)、第九开关(S9)、第十开关(S10)、第十一开关(S11)、第十二开关(S12)、第十三开关(S13)、第十四开关(S14)、第十五开关(S15)、第十六开关(S16)、第一电容(CN1)、第二
4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述比较器为单输入比较器。
5.一种全无源二阶噪声整形SAR ADC结构的量化方法，其特征在于，所述方法包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于余差电容切换技术，通过所述二阶噪声整形结构对所述逐次逼近电压进行滤波处理，输出滤波后的逐次逼近电压，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述DAC电容阵列的输入电压对所述逐次逼近电压进行预处理，得到余差电压，包括：
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对所述余差电压...
【技术特征摘要】
1.一种全无源二阶噪声整形sar adc结构，其特征在于，所述结构包括二阶噪声整形结构、dac电容阵列、比较器和sar逻辑模块，所述dac电容阵列的输出端与所述二阶噪声整形结构的输入端连接，所述二阶噪声整形结构的输出端与所述比较器的输入端连接，所述比较器的输出端与所述sar逻辑模块的输入端连接，所述sar逻辑模块的输出端与所述二阶噪声整形结构的输入端连接，其中：
2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述dac电容阵列包括电容阵列和开关阵列，所述电容阵列包括若干电容元件，所述开关阵列包括若干开关器件，所述电容阵列的下极板与所述开关阵列的第一端连接，其中：
3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述二阶噪声整形结构包括第一开关(s1)、第二开关(s2)、第三开关(s3)、第四开关(s4)、第五开关(s5)、第六开关(s6)、第七开关(s7)、第八开关(s8)、第九开关(s9)、第十开关(s10)、第十一开关(s11)、第十二开关(s12)、第十三开关(s13)、第十四开关(s14)、第十五开关(s15)、第十六开关(s16)、第一电容(cn1)、第二电容(cn2)、第三电容(cp1)、第四电容(cp2)、第五电容(cintp1)、第六电容(cintp2)、第七电容(cp3)、第八电容(cp4)、第九电容(cp5)、第十电容(cn5)、第十一电容(cn3)、第十二电容(cn4)、第十三电容(cintn1)、第十四电容(cintn2)，其中，所述第一开关(s1)的第一端、所述第三开关(s3)的第一端、所述第五开关(s5)的第一端、所述第七开关(s7)的第一端、所述第九开关(s9)的第一端、所述第十一开关(s11)的第一端和所述第五电容(cintp1)的第一端相连并与所述电容阵列的上级板的正极端连接，所述第二开关(s2)的第一端、所述第四开关(s4)的第一端、所述第六开关(s6)的第一端、所述第八开关(s8)的第一端、所述第十三开关(s13)的第一端、所述第十三电容(cintn1)的第一端和所述第十五开关(s15)的第一端相连并与所述电容阵列的上级板的负极端连接，所述第一开关(s1)的第二端与所述第一电容(cn1)的第一端连接，所述第二开关(s2)的第二端与所述第一电容(cn1)的第二端连接，所述第三开关(s3)的第二端与所述第二电容(cn2)的第一端连接，所述第四开关(s4)的第二端与所述第二电容(cn2)的第二端连接，所述第五开关(s5)的第二端与所述第三电容...
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