CN103618550A - 电容阵列型的逐次逼近模数转换器及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电容阵列型的逐次逼近模数转换器及控制方法，所述转换器具体包括采样保持电路、比较器以及控制逻辑，采样保持电路包括采样开关和电容阵列数模转换器。本发明通过改变电容阵列的连接方式，在开关第一次、第二次及第三次动作过程中，电容阵列模数转换器不消耗能量，并且在之后的动作过程也明显较现有技术中电容阵列模数转换器消耗的能量小，并且可以推广到任何分辨率的电容阵列型逐次逼近模数转换器中，其适用的范围更广，能量消耗更小，更具有实用性。
Description
技术领域
本发明属于集成电路领域，涉及一种逐次逼近模数转换器及控制方法，具体是一种低功耗电容阵列型的逐次逼近模数转换器及控制方法的设计。
背景技术
逐次逼近型模数转换器具有中等精度、中等转换速率及低功耗等特点，可广泛应用于传感器节点、便携式电子设备及生物应用等场合。随着集成电路特征尺寸的减小，电源电压也相应减小，因此模拟电路的增益受到了极大的限制。逐次逼近型模数转换器主要包括数模转换器、逐次逼近比较控制逻辑和比较器，降低了对电路增益的要求。特别是在采用动态比较器的逐次逼近型模数转换器中，电容阵列的平均开关功耗占据了逐次逼近型模数转换器总功耗的主要部分，因此，减小逐次逼近过程中电容阵列的开关功耗对于降低逐次逼近型模数转换器总功耗有着重要意义。
公开号CN102006075A的发明专利提出了一种能量节省型电容阵列逐次逼近模数转换器结构，其采用的电容阵列开关方法在前两次比较过程中，开关消耗的能量为0，但是在第三次比较以及后续的比较过程中，还是产生了能量消耗。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的电容阵列逐次逼近模数转换器结构存在的缺点提出一种电容阵列型的逐次逼近模数转换器及控制方法，该转换器在前三次比较过程中的开关消耗能量为0，并且在后续的比较过程中产生的能量消耗更小。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：电容阵列型的逐次逼近模数转换器，具体包括采样保持电路、比较器以及控制逻辑，采样保持电路包括采样开关和电容阵列数模转换器，其中：所述采样保持电路的输入端接模拟输入信号，输出端接比较器的输入端，所述模拟输入信号经过采用保持电路产生保持信号；所述电容阵列数模转换器的输入端接控制逻辑的输出端，输出端接比较器的输入端；所述比较器的用于比较所述保持信号和电容阵列数模转换器产生信号，比较结果由输出端输出，其输出端与控制逻辑的输入端连接；所述控制逻辑的输出端用于输出数字输出码信号。
进一步的，所述电容阵列数模转换器中的电容阵列的初始连接方式为(0，Vcm，Vcm……Vcm)，电容阵列模数转换器产生一个基准电压值，所述比较器比较基准电压值和所述保持信号，得到数字输出码的最高位MSB，由控制逻辑输出；
根据比较器的比较结果，所述控制逻辑将电容阵列的连接方式更改为(Vcm，Vref，Vref……Vref)，电容阵列模数转换器开始电荷重分配，当电荷重分配完成后，比较器比较出信号大小，得到数字输出码的第二最高位；
根据比较器的比较结果，所述控制逻辑将电容阵列的连接方式更改为(Vref，Vref……Vref)或（Vcm，Vcm……Vcm），电容阵列模数转换器开始电荷重分配，当电荷重分配完成后，比较器比较出信号大小，得到数字输出码的第三最高位；
根据比较器的比较结果，所述控制逻辑将电容阵列的第二最高位由Vref改变为Vcm或由Vcm改变为接地，电容阵列模数转换器开始电荷重分配，当电荷重分配完成后，比较器比较出信号大小，得到数字输出码的第四最高位；
根据比较器的比较结果，所述控制逻辑将电容阵列的第三最高位由Vref改变为Vcm或由Vcm改变为接地，此过程一直进行下去直到比较得出数字输出码最低位LSB，所述最高位MSB到最低位LSB的数字输出码存储在控制逻辑的寄存器中，由控制逻辑输出转换后的数字输出码。
更进一步的，所述模拟输入信号经过采样保持电路得到保持信号，在第一次开关动作过程中开关消耗能量为0；
比较保持信号与基准电压的大小，在第二次开关动作消耗的能量为0；
根据比较结果，电容阵列的连接方式改变后，当电容阵列的电荷重分布好，如果Vip>Vin,比较器比较Vip与Vin+1/2Vref的大小，在第三次开关动作消耗的能量为0；如果Vip<Vin，比较器比较Vip与Vin-1/2Vref的大小，在第三次开关动作消耗的能量为0；
根据Vip与Vin+1/2Vref的比较结果，电容阵列的连接方式改变后，当电容阵列的电荷重分布好，如果Vip>Vin+1/2Vref，比较器比较Vip与Vin+3/4Vref的大小；如果Vip<Vin+1/2Vref，比较器比较Vip与Vin+1/4Vref的大小；
根据Vip与Vin-1/2Vref的比较结果，电容阵列的连接方式改变后，当电容阵列的电荷重分布好，如果Vip>Vin－1/2Vref，比较器比较Vip和Vin－1/4Vref的大小；如果Vip<Vin－1/2Vref，比较器比较Vip和Vin－3/4Vref的大小。
更进一步的，如果Vip>Vin+3/4Vref，比较器比较Vip和Vin+7/8Vref的大小；
如果Vip<Vin+3/4Vref，比较器比较Vip和Vin+5/8Vref的大小；
如果Vip>Vin+1/4Vref，比较器比较Vip和Vin+3/8Vref的大小；
如果Vip<Vin+1/4Vref，比较器比较Vip和Vin+1/8Vref的大小；
如果Vip>Vin－1/4Vref，比较器比较Vip和Vin－1/8Vref的大小；
如果Vip<Vin－1/4Vref，比较器比较Vip和Vin－3/8Vref的大小；
如果Vip>Vin－3/4Vref，比较器比较Vip和Vin－5/8Vref的大小；
如果Vip<Vin－3/4Vref，比较器比较Vip和Vin－7/8Vref的大小。
为解决技术问题本发明还提供了电容阵列型的逐次逼近模数转换处理方法，具体包括：
将模拟输入信号输入至采样保持电路得到保持信号；
电容阵列数模转换器根据控制逻辑进行开关操作，电容阵列的初始连接方式为(0，Vcm，Vcm……Vcm)，电容阵列模数转换器产生一个基准电压，比较器比较基准电压和保持信号的大小，得到数字输出码的最高位MSB；
根据比较器的比较结果，由控制逻辑控制电容阵列的连接方式为(Vcm，Vref，Vref……Vref)，电容阵列数模转换器开始电荷重分配，当电荷重分配完成后，比较器比较出信号大小，得到数字输出码的第二最高位；
根据比较器的比较结果，由控制逻辑控制电容阵列的连接方式改变为(Vref，Vref……Vref)或（Vcm，Vcm……Vcm），电容阵列数模转换器开始电荷重分配，当电荷重分配完成后，比较器比较出信号大小，得到数字输出码的第三最高位；
根据比较器的比较结果，由控制逻辑控制电容阵列的连接方式的第二最高位由Vref改变为Vcm或由Vcm改变为接地，电容阵列数模转换器开始电荷重分配，当电荷重分配完成后，比较器比较出信号大小，得到数字输出码的第四最高位；
根据比较器的比较结果，由控制逻辑控制电容阵列的连接方式的第三最高位由Vref改变为Vcm或由Vcm改变为接地，此过程一直进行下去直到比较得出数字输出码最低位LSB，最高位MSB到最低位LSB的数字输出码存储在控制逻辑的寄存器中，由控制逻辑输出转换后的数字输出码。
本发明的有益效果是：本发明电容阵列型的逐次逼近模数转换器及其处理方法，通过改变电容阵列的连接方式，在开关第一次、第二次及第三次动作过程中，电容阵列模数转换器不消耗能量，并且在之后的动作过程也明显较现有技术中电容阵列模数转换器消耗的能量小，并且可以推广到任何分辨率的电容阵列型逐次逼近模数转换器中，其适用的范围更广，能量消耗更小，更具有实用性。
附图说明
图1是本发明实施例的电容阵列型的逐次逼近模数转换器的结构框图；
图2是本发明实施例的电容阵列型的逐次逼近模数转换器前四次开关转换示意图。
图中标号：10-采样保持电路、11-表示比较器、12-控制逻辑、101-采样开关、102-电容阵列数模转换器、20-采样开关闭合、21-采样开关断开、22表示Vip>Vin时的电容连接方法、23表示Vip<Vin时的电容连接方法、24表示低功耗电容阵列数模转换器由采样阶段到保持阶段第一次开关消耗的能量值、25表示当Vip>Vin时低功耗电容阵列数模转换器第二次开关消耗的能量值、26表示当Vip<Vin时低功耗电容阵列数模转换器第二次开关消耗的能量值、27表示当Vip>Vin+1/2Vref时低功耗电容阵列数模转换器第三次开关消耗的能量值、28表示当Vip<Vin+1/2Vref时低功耗电容阵列数模转换器第三次开关消耗的能量值、29表示当Vip>Vin－1/2Vref时低功耗电容阵列数模转换器第三次开关消耗的能量值、30表示当Vip<Vin－1/2Vref时低功耗电容阵列数模转换器第三次开关消耗的能量值、31表示Vip>Vin+1/2Vref时的电容连接方法、32表示Vip<Vin+1/2Vref时的电容连接方法、33表示Vip>Vin－1/2Vref时的电容连接方法、34表示Vip<Vin－1/2Vref时的电容连接方法、35表示当Vip>Vin+3/4Vref时低功耗电容阵列数模转换器第四次开关消耗的能量值、36表示当Vip<Vin+3/4Vref时低功耗电容阵列数模转换器第四次开关消耗的能量值、37表示当Vip>Vin+1/4Vref时低功耗电容阵列数模转换器第四次开关消耗的能量值、38表示当Vip<Vin+1/4Vref时低功耗电容阵列数模转换器第四次开关消耗的能量值、39表示当Vip>Vin－1/4Vref时低功耗电容阵列数模转换器第四次开关消耗的能量值、40表示当Vip<Vin－1/4Vref时低功耗电容阵列数模转换器第四次开关消耗的能量值、41表示当Vip>Vin－3/4Vref时低功耗电容阵列数模转换器第四次开关消耗的能量值、42表示当Vip<Vin－3/4Vref时低功耗电容阵列数模转换器第四次开关消耗的能量值、43表示Vip>Vin+3/4Vref时的电容连接方法、44表示Vip<Vin+3/4Vref时的电容连接方法、45表示Vip>Vin+1/4Vref时的电容连接方法、46表示Vip<Vin+1/4Vref时的电容连接方法、47表示Vip>Vin－1/4Vref时的电容连接方法、48表示Vip<Vin－1/4Vref时的电容连接方法、49表示Vip>Vin－3/4Vref时的电容连接方法、50表示Vip<Vin－3/4Vref时的电容连接方法。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
如图1所示为本发明电容阵列型的逐次逼近模数转换器的结构框图，其具体包括采样保持电路、比较器以及控制逻辑，采样保持电路包括采样开关和电容阵列数模转换器，其中：所述采样保持电路的输入端接模拟输入信号，输出端接比较器的输入端，所述模拟输入信号经过采用保持电路产生保持信号；所述电容阵列数模转换器的输入端接控制逻辑的输出端，输出端接比较器的输入端；所述比较器的用于比较所述保持信号和电容阵列数模转换器产生信号，比较结果由输出端输出，其输出端与控制逻辑的输入端连接；所述控制逻辑的输出端用于输出数字输出码信号。
同时，基于上述转换器本发明还提供了电容阵列型的逐次逼近模数转换控制方法，具体包括：
将模拟输入信号输入至采样保持电路得到保持信号；
电容阵列数模转换器根据控制逻辑进行开关操作，电容阵列的初始连接方式为(0，Vcm，Vcm……Vcm)，电容阵列模数转换器产生一个基准电压，比较器比较基准电压和保持信号的大小，得到数字输出码的最高位MSB；
根据比较器的比较结果，由控制逻辑控制电容阵列的连接方式为(Vcm，Vref，Vref……Vref)，电容阵列数模转换器开始电荷重分配，当电荷重分配完成后，比较器比较出信号大小，得到数字输出码的第二最高位；
根据比较器的比较结果，由控制逻辑控制电容阵列的连接方式改变为(Vref，Vref……Vref)或（Vcm，Vcm……Vcm），电容阵列数模转换器开始电荷重分配，当电荷重分配完成后，比较器比较出信号大小，得到数字输出码的第三最高位；
根据比较器的比较结果，由控制逻辑控制电容阵列的第二最高位的连接方式由Vref改变为Vcm或由Vcm改变为接地，电容阵列数模转换器开始电荷重分配，当电荷重分配完成后，比较器比较出信号大小，得到数字输出码的第四最高位；
根据比较器的比较结果，由控制逻辑控制电容阵列的第三最高位的连接方式由Vref改变为Vcm或由Vcm改变为接地，此过程一直进行下去直到比较得出数字输出码最低位LSB，最高位MSB到最低位LSB的数字输出码存储在控制逻辑的寄存器中，由控制逻辑输出转换后的数字输出码。
为了本领域技术人员能够理解并且实施本发明技术方案，下面将结合具体的实施例对电容阵列型的逐次逼近模数转换器及处理方法进行详细说明，其中以4比特为例进行说明，其他比特的实现方式与此类似，如图2所示为电容阵列型的逐次逼近模数转换器前四次开关转换示意图，具体的工作原理为：
（1）、模拟输入信号经过采样保持电路得到保持信号，在第一次开关动作过程中，开关消耗的能量为0（24）；
（2）、比较器比较电容阵列上保持信号和基准电压的大小，此时电容阵列连接方式为(0，Vcm，Vcm……Vcm)，产生一个基准电压值，所述基准电压值和保持信号通过比较器比较出信号大小，得到数字输出码的最高位MSB；
当Vip>Vin时低功耗电容阵列数模转换器第二次开关动作消耗的能量为0（25），当Vip<Vin时低功耗电容阵列数模转换器第二次开关动作消耗的能量为0（26）。
（3）、根据（2）的比较结果，由控制逻辑控制电容阵列的连接方式为(Vcm，Vref，Vref……Vref)，电容阵列数模转换器开始电荷重分配，当电荷重分配完成后，比较器比较出信号大小，得到数字输出码的第二最高位；
如果Vip>Vin，下边电容阵列的连接方式为（Vcm，Vref，Vref）（22），比较器比较Vip和Vin+1/2Vref的大小，当Vip>Vin+1/2Vref时低功耗电容阵列数模转换器第三次开关动作消耗的能量为0（27），当Vip<Vin+1/2Vref时低功耗电容阵列数模转换器第三次开关动作消耗的能量为0（28）。
如果Vip<Vin，上边电容阵列的连接方式为（Vcm，Vref，Vref）（23），比较器比较Vip和Vin－1/2Vref的大小，当Vip>Vin－1/2Vref时低功耗电容阵列数模转换器第三次开关动作消耗的能量为0（29），当Vip<Vin－1/2Vref时低功耗电容阵列数模转换器第三次开关动作消耗的能量为0（30）。
（4）、根据（3）的比较结果，控制逻辑根据比较结果，决定将电容阵列的连接方式改变为(Vref，Vref……Vref)或（Vcm，Vcm……Vcm），电容阵列数模转换器开始电荷重分配，当电荷重分配完成后，比较器比较出信号大小，得到数字输出码的第三最高位；
如果Vip>Vin+1/2Vref，下边电容阵列的连接方式为(Vref，Vref，Vref)（31），比较器比较Vip和Vin+3/4Vref的大小，当Vip>Vin+3/4Vref时低功耗电容阵列数模转换器第四次开关动作消耗的能量为1/16Vref2（35），当Vip<Vin+3/4Vref时低功耗电容阵列数模转换器第四次开关动作消耗的能量为3/16Vref2（36）。
如果Vip<Vin+1/2Vref，下边电容阵列的连接方式为(Vcm，Vcm，Vcm)（32），比较器比较Vip和Vin+1/4Vref的大小，当Vip>Vin+1/4Vref时低功耗电容阵列数模转换器第四次开关动作消耗的能量为1/16Vref2（37），当Vip<Vin+1/4Vref时低功耗电容阵列数模转换器第四次开关动作消耗的能量为3/16Vref2（38）。
如果Vip>Vin－1/2Vref，上边电容阵列的连接方式为(Vcm，Vcm，Vcm)（33），比较器比较Vip和Vin－1/4Vref的大小，当Vip>Vin－1/4Vref时低功耗电容阵列数模转换器第四次开关动作消耗的能量为3/16Vref2（39），当Vip<Vin－1/4Vref时低功耗电容阵列数模转换器第四次开关动作消耗的能量为1/16Vref2（40）。
如果Vip<Vin－1/2Vref，上边电容阵列的连接方式为(Vref，Vref，Vref)（34），比较器比较Vip和Vin－3/4Vref的大小，当Vip>Vin－3/4Vref时低功耗电容阵列数模转换器第四次开关动作消耗的能量为3/16Vref2（41），当Vip<Vin－3/4Vref时低功耗电容阵列数模转换器第四次开关动作消耗的能量为1/16Vref2（42）。
（5）、根据（4）的比较结果，决定将电容阵列的第二最高位由Vref改变为Vcm或由Vcm改变为接地，电容阵列数模转换器开始电荷重分配，当电荷重分配完成后，比较器比较出信号大小，得到数字输出码的第四最高位；
如果Vip>Vin+3/4Vref，上边的电容阵列次高位电容接地(43)，比较器比较Vip和Vin+7/8Vref的大小。
如果Vip<Vin+3/4Vref，下边的电容阵列次高位电容接Vcm(44)，比较器比较Vip和Vin+5/8Vref的大小。
如果Vip>Vin+1/4Vref，上边的电容阵列次高位电容接地(45)，比较器比较Vip和Vin+3/8Vref的大小。
如果Vip<Vin+1/4Vref，下边的电容阵列次高位电容接地(46)，比较器比较Vip和Vin+1/8Vref的大小。
如果Vip>Vin－1/4Vref，上边的电容阵列次高位电容接地(47)，比较器比较Vip和Vin－1/8Vref的大小。
如果Vip<Vin－1/4Vref，下边的电容阵列次高位电容接地(48)，比较器比较Vip和Vin－3/8Vref的大小。
如果Vip>Vin－3/4Vref，上边的电容阵列次高位电容接Vcm(49)，比较器比较Vip和Vin－5/8Vref的大小。
如果Vip<Vin－3/4Vref，下边的电容阵列次高位电容接地（50)，比较器比较Vip和Vin－7/8Vref的大小。
本发明通过逻辑控制对电容阵列的连接方式进行控制，实现了在前三次开关动作的过程中开关消耗的能量为0，并且在后续的比较过程中开关消耗的能量更小。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.电容阵列型的逐次逼近模数转换器，其特征在于，具体包括采样保持电路、比较器以及控制逻辑，采样保持电路包括采样开关和电容阵列数模转换器，其中：所述采样保持电路的输入端接模拟输入信号，输出端接比较器的输入端，所述模拟输入信号经过采用保持电路产生保持信号；所述电容阵列数模转换器的输入端接控制逻辑的输出端，输出端接比较器的输入端；所述比较器的用于比较所述保持信号和电容阵列数模转换器产生信号，比较结果由输出端输出，其输出端与控制逻辑的输入端连接；所述控制逻辑的输出端用于输出数字输出码信号。
2.根据权利要求1所述的电容阵列型的逐次逼近模数转换器，其特征在于，所述电容阵列数模转换器中的电容阵列的初始连接方式为(0，Vcm，Vcm……Vcm)，电容阵列模数转换器产生一个基准电压值，所述比较器比较基准电压值和所述保持信号，得到数字输出码的最高位MSB，由控制逻辑输出；
根据比较器的比较结果，所述控制逻辑将电容阵列的连接方式更改为(Vcm，Vref，Vref……Vref)，电容阵列模数转换器开始电荷重分配，当电荷重分配完成后，比较器比较出信号大小，得到数字输出码的第二最高位；
根据比较器的比较结果，所述控制逻辑将电容阵列的连接方式更改为(Vref，Vref……Vref)或（Vcm，Vcm……Vcm），电容阵列模数转换器开始电荷重分配，当电荷重分配完成后，比较器比较出信号大小，得到数字输出码的第三最高位；
根据比较器的比较结果，所述控制逻辑将电容阵列的第二最高位由Vref改变为Vcm或由Vcm改变为接地，电容阵列模数转换器开始电荷重分配，当电荷重分配完成后，比较器比较出信号大小，得到数字输出码的第四最高位；
根据比较器的比较结果，所述控制逻辑将电容阵列的第三最高位由Vref改变为Vcm或由Vcm改变为接地，此过程一直进行下去直到比较得出数字输出码最低位LSB，所述最高位MSB到最低位LSB的数字输出码存储在控制逻辑的寄存器中，由控制逻辑输出转换后的数字输出码。
3.根据权利要求2所述的电容阵列型的逐次逼近模数转换器，其特征在于，所述模拟输入信号经过采样保持电路得到保持信号，在第一次开关动作过程中开关消耗能量为0；
比较保持信号与基准电压的大小，在第二次开关动作消耗的能量为0；
根据比较结果，电容阵列的连接方式改变后，当电容阵列的电荷重分布好，如果Vip>Vin,比较器比较Vip与Vin+1/2Vref的大小，在第三次开关动作消耗的能量为0；如果Vip<Vin，比较器比较Vip与Vin-1/2Vref的大小，在第三次开关动作消耗的能量为0；
根据Vip与Vin+1/2Vref的比较结果，电容阵列的连接方式改变后，当电容阵列的电荷重分布好，如果Vip>Vin+1/2Vref，比较器比较Vip与Vin+3/4Vref的大小；如果Vip<Vin+1/2Vref，比较器比较Vip与Vin+1/4Vref的大小；
根据Vip与Vin-1/2Vref的比较结果，电容阵列的连接方式改变后，当电容阵列的电荷重分布好，如果Vip>Vin－1/2Vref，比较器比较Vip和Vin－1/4Vref的大小；如果Vip<Vin－1/2Vref，比较器比较Vip和Vin－3/4Vref的大小。
4.根据权利要求3所述的电容阵列型的逐次逼近模数转换器，其特征在于，如果Vip>Vin+3/4Vref，比较器比较Vip和Vin+7/8Vref的大小；
如果Vip<Vin+3/4Vref，比较器比较Vip和Vin+5/8Vref的大小；
如果Vip>Vin+1/4Vref，比较器比较Vip和Vin+3/8Vref的大小；
如果Vip<Vin+1/4Vref，比较器比较Vip和Vin+1/8Vref的大小；
如果Vip>Vin－1/4Vref，比较器比较Vip和Vin－1/8Vref的大小；
如果Vip<Vin－1/4Vref，比较器比较Vip和Vin－3/8Vref的大小；
如果Vip>Vin－3/4Vref，比较器比较Vip和Vin－5/8Vref的大小；
如果Vip<Vin－3/4Vref，比较器比较Vip和Vin－7/8Vref的大小。
5.电容阵列型的逐次逼近模数转换控制方法，其特征在于，具体包括：
将模拟输入信号输入至采样保持电路得到保持信号；
电容阵列数模转换器根据控制逻辑进行开关操作，电容阵列的初始连接方式为(0，Vcm，Vcm……Vcm)，电容阵列模数转换器产生一个基准电压，比较器比较基准电压和保持信号的大小，得到数字输出码的最高位MSB；
根据比较器的比较结果，由控制逻辑控制电容阵列的连接方式为(Vcm，Vref，Vref……Vref)，电容阵列数模转换器开始电荷重分配，当电荷重分配完成后，比较器比较出信号大小，得到数字输出码的第二最高位；
根据比较器的比较结果，由控制逻辑控制电容阵列的连接方式改变为(Vref，Vref……Vref)或（Vcm，Vcm……Vcm），电容阵列数模转换器开始电荷重分配，当电荷重分配完成后，比较器比较出信号大小，得到数字输出码的第三最高位；
根据比较器的比较结果，由控制逻辑控制电容阵列的连接方式的第二最高位由Vref改变为Vcm或由Vcm改变为接地，电容阵列数模转换器开始电荷重分配，当电荷重分配完成后，比较器比较出信号大小，得到数字输出码的第四最高位；
根据比较器的比较结果，由控制逻辑控制电容阵列的连接方式的第三最高位由Vref改变为Vcm或由Vcm改变为接地，此过程一直进行下去直到比较得出数字输出码最低位LSB，最高位MSB到最低位LSB的数字输出码存储在控制逻辑的寄存器中，由控制逻辑输出转换后的数字输出码。
6.如权利要求5所述的电容阵列型的逐次逼近模数转换控制方法，其特征在于，模拟输入信号经过采样保持电路得到保持信号，在第一次开关动作过程中开关消耗能量为0；
比较保持信号与基准电压的大小，在第二次开关动作消耗的能量为0；
根据比较结果，电容阵列的连接方式改变后，当电容阵列的电荷重分布好，如果Vip>Vin,比较器比较Vip与Vin+1/2Vref的大小，在第三次开关动作消耗的能量为0；如果Vip<Vin，比较器比较Vip与Vin-1/2Vref的大小，在第三次开关动作消耗的能量为0；
根据Vip与Vin+1/2Vref的比较结果，电容阵列的连接方式改变后，当电容阵列的电荷重分布好，如果Vip>Vin+1/2Vref，比较器比较Vip与Vin+3/4Vref的大小；如果Vip<Vin+1/2Vref，比较器比较Vip与Vin+1/4Vref的大小；
根据Vip与Vin-1/2Vref的比较结果，电容阵列的连接方式改变后，当电容阵列的电荷重分布好，如果Vip>Vin－1/2Vref，比较器比较Vip和Vin－1/4Vref的大小；如果Vip<Vin－1/2Vref，比较器比较Vip和Vin－3/4Vref的大小。
7.如权利要求6所述的电容阵列型的逐次逼近模数转换控制方法，其特征在于，如果Vip>Vin+3/4Vref，比较器比较Vip和Vin+7/8Vref的大小；
如果Vip<Vin+3/4Vref，比较器比较Vip和Vin+5/8Vref的大小；
如果Vip>Vin+1/4Vref，比较器比较Vip和Vin+3/8Vref的大小；
如果Vip<Vin+1/4Vref，比较器比较Vip和Vin+1/8Vref的大小；
如果Vip>Vin－1/4Vref，比较器比较Vip和Vin－1/8Vref的大小；
如果Vip<Vin－1/4Vref，比较器比较Vip和Vin－3/8Vref的大小；
如果Vip>Vin－3/4Vref，比较器比较Vip和Vin－5/8Vref的大小；
如果Vip<Vin－3/4Vref，比较器比较Vip和Vin－7/8Vref的大小。
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