本发明专利技术提供一种减低噪声的AD转换装置，具有：产生对应模拟输入信号的差动输入电压的差动放大器；输出从对应比较数据的差动比较电压减去差动输入电压得到的差动输出电压的电荷再分配型差动DA转换器；将差动输出电压中的正极侧输出电压和负极侧输出电压进行比较的比较器；根据比较器的比较结果，确定差动输出电压大致为0的比较数据，将确定的比较数据作为输出数据输出的控制部；以及对应比较器的公共电位的目标值，设定差动放大器的公共电位及差动DA转换器的公共电位的至少一方的设定部。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及AD转换装置及控制方法。
技术介绍
逐级比较型AD转换器的S/N比取决于内部比较器的精度。比较器产生的噪声大小取决于该比较器的输入端上的公共电位。因此，将内部比较器的公共电位设定为最佳值， 可提高逐级比较型AD转换器的S/N比。专利文献1 美国专利6400302号说明书另外，已知的AD转换器有具有电荷再分配型的差动DA转换器的逐级比较型AD转换器(专利文献1)。该AD转换器在逐级比较处理中，通过比较器比较由差动DA转换器输出的差动输出电压中的正极侧电压和负极侧电压，检出差动输出电压大致为0的DAC数据。但是，差动DA转换器以公共电位为中心输出在正极侧及负极侧上变化的差动输出电压。所以，差动DA转换器通过将正极侧参考电位和负极侧参考电位的中点电位设定为公共电位，而可以使差动输出电压的动态范围成为最大。对此，在具有差动DA转换器的逐级比较型AD转换器中，比较器对差动DA转换器输出的差动输出电压中正极侧电压和负极侧电压进行比较。因此，在以降低比较器发生的噪声为目的而改变比较器的公共电位时，必须同时改变差动DA转换器的公共电位。因此， 在具有差动DA转换器的逐级比较型AD转换器中，在降低比较器产生的噪声的同时，很难扩大差动DA转换器的动态范围。
技术实现思路
为解决上述问题，在本专利技术的第1方式中提供一种AD转换装置及这种AD转换装置的控制方法，所述AD转换装置具有差动放大器，其产生对应模拟输入信号的差动输入电压；电荷再分配型差动DA转换器，其输出从对应比较数据比较数据的差动比较电压减去上述差动输入电压所得到的差动输出电压；比较器，比较上述差动输出电压中的正极侧输出电压和负极侧输出电压；控制部，其根据上述比较器的比较結果，确定上述差动输出电压大致为0的上述比较数据，将确定的上述比较数据作为输出数据输出；以及设定部，其对应上述比较器的公共电位的目标值，设定上述差动放大器的公共电位及上述差动DA转换器的公共电位的至少一方。另外，上述专利技术的概要并未列举本专利技术的全部必要特征。这些特征群的次级组合也可构成专利技术。附图说明图1表示本实施方式涉及的AD转换装置10的结构。图2表示本实施方式涉及的控制部18的动作流程。图3表示本实施方式涉及的差动DA转换器14构成的一例。图4表示本实施方式涉及的差动DA转换器14样本模式中的等效电路。图5表示本实施方式涉及的差动DA转换器14的保持模式的、保持模式中的逐级比较处理的等效电路的一例。图6表示本实施方式涉及的比较器16结构的一例。图7表示本实施方式涉及的设定部20的结构的第1例。图8表示本实施方式涉及的设定部20的结构的第2例。图9表示本实施方式涉及的设定部20的结构的第3例。图10表示本实施方式变形例涉及的AD转换装置10的结构。具体实施例方式以下通过专利技术的实施方式说明本专利技术，但以下的实施方式并不限定权利要求范围所涉及的专利技术。另外，实施方式中说明的特征的组合并非全部是专利技术的必要手段。图1表示本实施方式的AD转换装置10的结构。本实施方式的AD转换装置10在每个规定的取样周期中，输出模拟输入信号对应的数字输出数据。AD转换装置10具有差动放大器12、差动DA转换器14、比较器16、控制部18和设定部20。差动放大器12输入模拟的输入信号，产生与输入的模拟输入信号对应的差动输入电压。更详细地，差动放大器12以正极侧输入电压(Vinp)及该差动放大器12的公共电位(VaflJ为中心，将相对于正极侧输入电压(Vinp)反转的负极侧输入电压(Vinn)作为差动输入电压输出。另外，差动放大器12既可输入差动输入信号，也可输入单端输入信号。差动DA转换器14从差动放大器12输入差动输入电压。另外，差动DA转换器14 从控制部18输入比较数据。差动DA转换器14为电荷再分配型，输出从比较数据对应的差动比较电压减去差动输入电压的差动输出电压。更详细地，差动DA转换器14交替切换样本模式和保持模式而动作。差动DA转换器14在样本模式中，分别对正极侧输入电压(Vinp)及负极侧输入电压(Vinn)取样。S卩，差动 DA转换器14在样本模式中，将正极侧输入电压(Vinp)及负极侧输入电压(Vinn)分别在内部的电容器上充电。差动DA转换器14在保持模式中，从控制部18接受比较数据。差动DA转换器14 在保持模式中，将从比较数据对应的正极侧比较电压减去在样本模式中取样的正极侧输入电压(Vinp)得到的正极侧输出电压(VDA。。utp)输出。同时，差动DA转换器14在保持模式中， 将从比较数据对应的负极侧比较电压(以该差动DA转换器14的公共电位(V_A。)为中心相对于负极侧比较电压反转后的电压)减去样本模式中取样的负极侧输入电压(Vinn)得到的负极侧输出电压(VDAC。utn)输出。比较器16对从差动DA转换器14输出的差动输出电压中的正极侧输出电压 (VDACoutp)和负极侧输出电压(VDAC。utn)进行比较。S卩，比较器16判定正极侧输出电压(VDAC。utp) 及负极侧输出电压(VDAC。utn)哪一个更大。然后，比较器16将比较結果对控制部18输出。控制部18切换差动DA转换器14的动作模式。更详细地，在取样周期内，控制部 18首先将差动DA转换器14设为样本模式，接着再将差动DA转换器14设为保持模式。另外，控制部18在将差动DA转换器14设定在保持模式的状态中，根据比较器16 的比较结果进行逐级比较处理，并确定差动输出电压大致为0的比较数据。即，控制部18确定生成与差动输入电压大致一致的差动比较电压的比较数据。另外，此处所谓的大致为0的差动输出电压可以是不完全为0的差动电压。例如， 控制部18确定差动输出电压成为小于对应于差动DA转换器14的最小比特宽度的电压的比较数据。然后，控制部18将确定的比较数据作为该取样周期中的输出数据输出。设定部20例如根据从外部接收的比较器16的公共电位的目标值来设定差动放大器12的公共电位(VaflJ及差动DA转换器14的公共电位(Vqkac)的至少一方。即，设定部 20设定差动放大器12的公共电位(Vcate)及差动DA转换器14的公共电位(Vqkac)中的至少一方，使比较器16的公共电位(V。M。。mpin)与目标值一致。此时，设定部20将差动放大器12的公共电位(V_)及差动DA转换器14的公共电位(VaffiJ分别相互独立地设定为不同电位。据此，设定部20可降低该比较器16产生的噪声，同时可以在任意范围内调整差动DA转换器14的动态。另外，关于设定部20的具体构成例将在后面详述。图2表示本实施方式的控制部18的动作流程。控制部18在每个取样周期中重复执行从步骤S12到步骤S15的处理(Sll及S16之间的循环处理)。在每个取样周期中，控制部18首先将差动DA转换器14设定为样本模式(S12)。 据此，差动DA转换器14对通过差动放大器12输出的差动输入电压进行取样。接着，控制部18将差动DA转换器14设定为保持模式(S13)。据此，差动DA转换器14成为可从由对应于控制部18输入的对应比较数据的差动比较电压减去样本模式下取样的差动输入电压的差动输出电压的状态。接着，控制部18在将差动DA转换器14设定为保持模式的状态下进行逐级本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种ＡＤ转换装置，其具有：差动放大器，其发生对应于模拟输入信号的差动的输入电压；电荷再分配型差动ＤＡ转换器，其输出从对应于比较数据的差动比较电压减去所述差动输入电压而所得到的差动输出电压；比较器，其将所述差动输出电压中的正极侧输出电压和负极侧输出电压进行比较；控制部，其根据所述比较器的比较結果，确定所述差动输出电压大致为０的所述比较数据，将确定的所述比较数据作为输出数据输出；以及设定部，其对应所述比较器的公共电位的目标值，设定所述差动放大器的公共电位及所述差动ＤＡ转换器的公共电位的至少一方。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：仓持泰秀，川端雅之，植草弘一郎，
申请(专利权)人：爱德万测试株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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