CN212435677U

CN212435677U - 一种用于sar adc电容阵列的新型单向开关切换电路

Info

Publication number: CN212435677U
Application number: CN202021438634.2U
Authority: CN
Inventors: 魏榕山; 杨臻; 林锐; 魏聪; 何明华
Original assignee: Fuzhou University
Current assignee: Fuzhou University
Priority date: 2020-07-18
Filing date: 2020-07-18
Publication date: 2021-01-29
Anticipated expiration: 2030-07-18

Abstract

本实用新型涉及一种用于SAR ADC电容阵列的新型单向开关切换电路。包括第一电容阵列、第二电容阵列、比较器、2个切换开关组、2个采样开关，第一电容阵列中全部电容的顶板相连接作为DACP，第二电容阵列中全部电容的顶板相连接作为DACN，DACP和DACN分别与比较器的同相输入端、反相输入端连接，DACP和DACN还分别经2个采样开关与地电平V_ss连接，第一电容阵列中电容的底板、第二电容阵列中电容的底板分别经第一切换开关组、第二开关组与基准电平V_ref、地电平V_ss、共模电平V_cm、输入电平V_ip或者输入电平V_in连接。本实用新型相比于顶板采样的电容阵列开关切换结构，可以实现更好的ADC精度，且本实用新型在超低功耗传感器产品中有巨大的应用前景。

Description

一种用于SAR ADC电容阵列的新型单向开关切换电路

技术领域

本实用新型涉及一种用于SAR ADC电容阵列的新型单向开关切换电路。

背景技术

随着集成电路、物联网（IOT）、传感器网络等技术的快速发展，以及人们对智能家居、智能医疗等服务的迫切需求，各种微型化、低功耗的传感器作为连接物理世界和各种智能设备的桥梁，受到越来越高的重视。传感器感知世界的各种模拟信号，经过模数转换器（ADC）转化为数字信号后，送入到后端数字电路系统中进行运算处理，进而控制智能设备做出反应，使我们的生活更加便捷。

在众多种类的ADC 类型中，SAR ADC（Successive-Approximation-Register ADC，逐次逼近型模数转换器）具有优良的性能，同时又以其结构简单，数字化程度高，方便应用在先进制程中，延迟低，功耗低等特点，是目前ADC 研究中的热门，同时也被广泛应用于各个领域中。其中，低功耗ADC 作为ADC 的重要门类，主要应用于智能穿戴设备等领域。在日常生活的各个方面与各种领域中，低功耗ADC 的作用都十分巨大，具有很高的研究价值。而SAR ADC的主要功耗分为三个模块：数字逻辑模块、比较器模块、DAC电容阵列模块。随着工艺制程越来越先进，数字逻辑模块的功耗已经得到大幅度下降，所以比较器模块和DAC电容阵列模块的功耗在这些年已经成为了研究热点。

这些年来，无数科学家和研究学者致力于低功耗的SAR ADC设计。时至今日，关于比较器的研究，已经从静态比较器到动态比较器，再从动态比较器到全动态比较器，比较器降低功耗的方法已经非常完善，但是关于DAC电容阵列模块的低功耗设计却还有很大的提升空间。目前传统型的N位电容式DAC结构，如图1所示。电路结构主要包括二进制权重的C₀，C₀，2 C₀……2^N-1C₀，2^NC₀的电容阵列、比较器、切换开关以及基准电平V_ref，地电平V_ss，共模电平V_cm，输入电平V_ip和输入电平V_in。但是由于其电容阵列的开关切换功耗高，所以并不适用于低功耗的应用场合。在传统型的N位电容式DAC结构中，为了抑制底板噪声、电源噪声以及拥有一个好的共模噪声性能，所以采用了全差分结构。传统型结构中使用二进制权重的电容阵列是为了获得更好的线性度。由于ADC是全差分的，所以电容两边的工作状态是互补结构。为了简单起见，只对传统型电容阵列中DACP端的工作状态进行描述。首先在采样相位，电容底板全部都连接到输入电平V_ip电位，并且电容顶板复位到共模电平V_cm。下一步，与电容顶板相连接的采样开关断开，最高位电容2^NC₀的底板连接到基准电平V_ref，并且剩下的电容切换到地电平V_SS；随后比较器开始它的第一次比较，如果DACP电容阵列的顶板电压小于DACN电容阵列的顶板电压，那么比较器输出最高有效位(MSB)为1；否则比较器输出最高有效位(MSB)为0，并且最大电容2^NC₀的底板连接到地电平V_SS。接着，权重第二大的电容2^N-1C₀底板被连接到基准电平V_ref，随后比较器进行第二次比较。这个ADC重复这个过程，直到最低有效位(LSB）被比完。尽管这个反复试验的办法是简单的，但是它并不是一个节能的方案，尤其是比较结果为0时的切换功耗时是非常大的。以10位电容阵列为例，这种传统型电容阵列平均开关切换功耗为1363C₀V_ref ²。为了研究如何降低电容阵列的开关切换功耗，这些年来无数的学者在这种传统型底板采样结构的基础上进行研究，发明了很多低功耗的电容阵列开关切换方案，这其中尤其以采用顶板采样结构的电容阵列为代表，目前主流的基于顶板采样的10位电容阵列平均开关切换功耗在255 C₀V_ref ²左右，但是由于底板采样相对于顶板采样具有天然可实现更高精度的优势，这使得基于底板采样低切换功耗电容阵列的开关切换方案成为研究的热门。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于SAR ADC电容阵列的新型单向开关切换电路，该电路相比于顶板采样的电容阵列开关切换结构，可以实现更好的ADC精度，该电路相比于目前市面上主流的电容阵列开关切换结构而言，可以实现更低的功耗。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种用于SAR ADC电容阵列的新型单向开关切换电路，包括第一电容阵列、第二电容阵列、比较器、2个切换开关组、2个采样开关，第一电容阵列中全部电容的顶板相连接作为第一电容阵列的电容顶板DACP，第二电容阵列中全部电容的顶板相连接作为第二电容阵列的电容顶板DACN，DACP和DACN分别与比较器的同相输入端、反相输入端连接，DACP和DACN还分别经2个采样开关与地电平V_ss连接，第一电容阵列中电容的底板经第一切换开关组与基准电平V_ref、地电平V_ss、共模电平V_cm、输入电平V_ip连接，第二电容阵列中电容的底板经第二切换开关组与基准电平V_ref、地电平V_ss、共模电平V_cm、输入电平V_in连接。

在本实用新型一实施例中，所述第一电容阵列、第二电容阵列均由二进制权重容值为C₀、C₀、2 C₀……2^N-1C₀的N+1个电容组成，所述第一切换开关组、第二切换开关组均包括N+1个切换开关，第一电容阵列中的N+1个电容的顶板相连接作为第一电容阵列的电容顶板DACP，第一电容阵列中前N个权重容值的电容的底板分别与N个切换开关的一端连接，该N个切换开关的另一端连接基准电平V_ref、地电平V_ss、共模电平V_cm、输入电平V_ip，第一电容阵列中最小权重容值的一个电容的底板与1个切换开关的一端连接，该切换开关的另一端连接基准电平V_ref、共模电平V_cm、输入电平V_ip，第二电容阵列中的N+1个电容的顶板相连接作为第二电容阵列的电容顶板DACN，第二电容阵列中前N个权重容值的电容的底板分别与N个切换开关的一端连接，该N个切换开关的另一端连接基准电平V_ref、地电平V_ss、共模电平V_cm、输入电平V_ip，第二电容阵列中最小权重容值的一个电容的底板与1个切换开关的一端连接，该切换开关的另一端连接基准电平V_ref、共模电平V_cm、输入电平V_in。

在本实用新型一实施例中，所述第一切换开关组中与第一电容阵列中前N个权重容值的电容的底板连接的N个切换开关为单刀四掷开关，第一切换开关组中与第一电容阵列中最小权重容值的一个电容的底板连接的1个切换开关为单刀三掷开关。

在本实用新型一实施例中，所述第二切换开关组中与第二电容阵列中前N个权重容值的电容的底板连接的N个切换开关为单刀四掷开关，第二切换开关组中与第二电容阵列中最小权重容值的一个电容的底板连接的1个切换开关为单刀三掷开关。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型一种用于SAR ADC电容阵列的新型单向开关切换电路，该电路相比于顶板采样的电容阵列开关切换结构，可以实现更好的ADC精度，该电路相比于目前市面上主流的电容阵列开关切换结构而言，可以实现更低的功耗，所以本实用新型在超低功耗传感器产品中有巨大的应用前景。

附图说明

图1为N位SAR ADC电容阵列的传统型开关切换电路结构。

图2为N位SAR ADC电容阵列的新型单向开关切换电路结构。

图3为4位SAR ADC电容阵列的新型单向开关切换方案过程的图例。

图4为10位SAR ADC电容阵列的传统型开关切换功耗图。

图5为10位SAR ADC电容阵列的新型单向开关切换功耗图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行具体说明。

本实用新型提供了一种用于SAR ADC电容阵列的新型单向开关切换电路，包括第一电容阵列、第二电容阵列、比较器、2个切换开关组、2个采样开关，第一电容阵列中全部电容的顶板相连接作为第一电容阵列的电容顶板DACP，第二电容阵列中全部电容的顶板相连接作为第二电容阵列的电容顶板DACN，DACP和DACN分别与比较器的同相输入端、反相输入端连接，DACP和DACN还分别经2个采样开关与地电平V_ss连接，第一电容阵列中电容的底板经第一切换开关组与基准电平V_ref、地电平V_ss、共模电平V_cm、输入电平V_ip连接，第二电容阵列中电容的底板经第二切换开关组与基准电平V_ref、地电平V_ss、共模电平V_cm、输入电平V_in连接。所述第一电容阵列、第二电容阵列均由二进制权重容值为C₀、C₀、2 C₀……2^N-1C₀的N+1个电容组成，所述第一切换开关组、第二切换开关组均包括N+1个切换开关，第一电容阵列中的N+1个电容的顶板相连接作为第一电容阵列的电容顶板DACP，第一电容阵列中前N个权重容值的电容的底板分别与N个切换开关的一端连接，该N个切换开关的另一端连接基准电平V_ref、地电平V_ss、共模电平V_cm、输入电平V_ip，第一电容阵列中最小权重容值的一个电容的底板与1个切换开关的一端连接，该切换开关的另一端连接基准电平V_ref、共模电平V_cm、输入电平V_ip，第二电容阵列中的N+1个电容的顶板相连接作为第二电容阵列的电容顶板DACN，第二电容阵列中前N个权重容值的电容的底板分别与N个切换开关的一端连接，该N个切换开关的另一端连接基准电平V_ref、地电平V_ss、共模电平V_cm、输入电平V_ip，第二电容阵列中最小权重容值的一个电容的底板与1个切换开关的一端连接，该切换开关的另一端连接基准电平V_ref、共模电平V_cm、输入电平V_in。

所述第一切换开关组中与第一电容阵列中前N个权重容值的电容的底板连接的N个切换开关为单刀四掷开关，第一切换开关组中与第一电容阵列中最小权重容值的一个电容的底板连接的1个切换开关为单刀三掷开关。所述第二切换开关组中与第二电容阵列中前N个权重容值的电容的底板连接的N个切换开关为单刀四掷开关，第二切换开关组中与第二电容阵列中最小权重容值的一个电容的底板连接的1个切换开关为单刀三掷开关。

以下为本实用新型的具体实现过程。

针对基于底板采样的低功耗SAR ADC设计，为了避免使用较高功耗的电容阵列开关切换方案，本实用新型提出了一种用于SAR ADC电容阵列的新型单向开关切换电路如图2所示。电路结构主要包括二进制权重的C₀，C₀，2 C₀……2^N-1C₀的两个电容阵列、比较器、切换开关以及基准电平V_ref、地电平V_ss、共模电平V_cm、输入电平V_ip和输入电平V_in。在采样相位，第一电容阵列的全部电容的底板连接到输入电平V_ip，第二电容阵列的全部电容的底板连接到输入电平V_in，并且DACP和DACN复位到地电平V_SS（第一电容阵列中全部电容的顶板相连接作为第一电容阵列的电容顶板DACP，第二电容阵列中全部电容的顶板相连接作为第二电容阵列的电容顶板DACN）。下一步，与DACP和DACN相连接的采样开关断开，第一电容阵列和第二电容阵列全部电容的底板连接到基准电平V_ref。随后比较器开始它的第一次比较，如果DACP电压大于DACN电压，那么比较器输出最高有效位(MSB)为1，并且第一电容阵列全部电容的底板保持连接到基准电平V_ref不变，第二电容阵列全部电容的底板切换连接到共模电平V_cm；如果DACP电压小于DACN电压，则比较器输出最高有效位(MSB)为0，并且第一电容阵列全部电容的底板切换连接到共模电平V_cm，第二电容阵列全部电容的底板保持连接到基准电平V_ref不变。随后比较器进行第二次比较，如果DACP电压大于DACN电压，比较器输出次高有效位（MSB-1）为1，否则比较器输出次高有效位（MSB-1）为0；这时第一电容阵列和第二电容阵列中电容的底板的切换与MSB的比较结果有关，如果MSB和MSB-1的比较结果均为1，则第一电容阵列中全部电容的底板连接不变，第二电容阵列最高位电容2^N-1C₀的底板由共模电平V_cm被切换到地电平V_ss；如果MSB比较结果为1而MSB-1结果为0，则第一电容阵列最高位电容2^N-1C₀的底板由基准电平V_ref被切换到共模电平V_cm，第二电容阵列中全部电容的底板连接不变；如果MSB比较结果为0而MSB-1结果为1，则第一电容阵列中全部电容的底板连接不变，第二电容阵列最高位电容2^N-1C₀的底板由基准电平V_ref电位被切换到共模电平V_cm；如果MSB比较结果为0而MSB-1结果为0，则第一电容阵列最高位电容2^N-1C₀的底板由共模电平V_cm被切换到地电平V_ss，第二电容阵列中全部电容的底板连接不变。随后比较器进行第三次比较。这个ADC重复这个过程，直到最低有效位（LSB）比完。

为了更好地进行描述本实用新型，如图3所示，是4位SAR ADC电容阵列的新型单向开关切换方案过程的图例。其主要包括二进制权重的C，C，2C的两个电容阵列，比较器，切换开关以及基准电平V_ref、地电平V_ss、共模电平V_cm、输入电平V_ip和输入电平V_in。在采样相位0，第一电容阵列的全部电容的底板都连接到输入电平V_ip，第二电容阵列的全部电容的底板都连接到输入电平V_in，并且DACP和DACN复位到地电平V_SS（第一电容阵列中全部电容的顶板相连接作为第一电容阵列的电容顶板DACP，第二电容阵列中全部电容的顶板相连接作为第二电容阵列的电容顶板DACN）。采样相位结束后，进入状态1，与DACP和DACN相连接的采样开关断开，第一电容阵列和第二电容阵列全部电容的底板都连接到V_ref电位，由状态0到状态1切换功耗为0。随后比较器开始它的第一次比较，如果DACP电压大于DACN电压（V_ip>V_in）,那么比较器输出最高有效位(MSB)为1，并且切换到状态21的电路，第一电容阵列全部电容的底板保持连接到基准电平V_ref，第二电容阵列全部电容的底板切换连接到共模电平V_cm，由状态1到状态21切换功耗为0；否则比较器输出最高有效位(MSB)为0，并且切换到状态22的电路，第一电容阵列全部底板切换连接到共模电平V_cm，第二电容阵列全部电容的底板保持连接到基准电平V_ref不变，由状态1到状态22切换功耗为0。随后比较器进行第二次比较，如果DACP电压大于DACN电压（V_ip-V_in>V_ref/2），比较器输出次高有效位（MSB-1）为1，否则比较器输出次高有效位（MSB-1）为0；这时第一电容阵列和第二电容阵列中电容的底板的切换与MSB的比较结果有关，如果MSB和MSB-1的比较结果均为1，则第一电容阵列中全部电容的底板连接不变，第二电容阵列中权重容值最高的电容2C的底板由共模电平V_cm被切换到地电平V_ss，如状态31所示，由状态21到状态31切换功耗为CV_ref ²/4；如果MSB比较结果为1并且MSB-1结果为0，则第一电容阵列中权重容值最高的电容2C的底板由基准电平V_ref被切换到共模电平V_cm，第二电容阵列中全部电容的底板连接不变，如状态32所示，由状态21到状态32切换功耗为CV_ref ²/4；如果MSB比较结果为0并且MSB-1结果为1，则第一电容阵列中全部电容的底板连接不变，第二电容阵列中权重容值最高的电容2C的底板由基准电平V_ref被切换到共模电平V_cm，如状态33所示, 由状态22到状态33切换功耗为CV_ref ²/4；如果MSB比较结果为0并且MSB-1结果为0，则第一电容阵列中权重容值最高的电容2C的底板由共模电平V_cm被切换到地电平V_ss，第二电容阵列中全部电容的底板连接不变，如状态34所示, 由状态22到状态34切换功耗为CV_ref ²/4。随后比较器进行第三次比较，第三次比较的切换是基于状态31、32、33、34的。在状态31下进行第三次比较，如果DACP电压大于DACN电压（V_ip-V_in>3V_ref/4）成立，输出MSB-2位的比较结果为1，并切换到状态41，此时第二电容阵列中权重容值次高的电容C的底板由共模电平V_cm被切换到地电平V_ss，由状态31到状态41的切换功耗为CV_ref ²/16；否则比较器输出MSB-2位的比较结果为0，并切换到状态42，此时第一电容阵列中权重容值次高的电容C的底板由基准电平V_ref被切换到共模电平V_cm，由状态31到状态42的切换功耗为3CV_ref ²/16。在状态32下进行第三次比较，如果DACP电压大于DACN电压（V_ip-V_in>V_ref/4）成立，比较器输出MSB-2位的比较结果为1，并切换到状态43，此时第二电容阵列中权重容值次高的电容C的底板由共模电平V_cm被切换到地电平V_ss，由状态32到状态43的切换功耗为3CV_ref ²/16；否则输出MSB-2位的比较结果为0，并切换到状态44，此时第二电容阵列中权重容值次高的电容C的底板由基准电平V_ref被切换到共模电平V_cm，由状态32到状态44的切换功耗为CV_ref ²/16。在状态33下进行第三次比较，如果DACP电压大于DACN电压（V_ip-V_in>-V_ref/4）成立，比较器输出MSB-2位的比较结果为1，并切换到状态45，此时第二电容阵列中权重容值次高的C的底板由基准电平V_ref被切换到共模电平V_cm，由状态33到状态45的切换功耗为CV_ref ²/16；否则比较器输出MSB-2位的比较结果为0，并切换到状态46，此时第一电容阵列中权重容值次高的电容C的底板由共模电平V_cm电位被切换到地电平V_ss，由状态33到状态46的切换功耗为3CV_ref ²/16。在状态34下进行第三次比较，如果DACP电压大于DACN电压（V_ip-V_in>-3V_ref/4）成立，比较器输出MSB-2位的比较结果为1，并切换到状态45，此时第二电容阵列中权重容值次高的C的底板由基准电平V_ref被切换到共模电平V_cm，由状态34到状态47的切换功耗为3CV_ref ²/16；否则比较器输出MSB-2位的比较结果为0，并切换到状态48，此时第一电容阵列中权重容值次高的C的底板由共模电平V_cm被切换到地电平V_ss，由状态34到状态48的切换功耗为CV_ref ²/16。第三次比较完成后，根据状态41、42、43、44、45、46、47、48 进行第四次比较。在状态41的情况下，如果DACP电压大于DACN电压（V_ip-V_in>7V_ref/8）成立，比较器输出最低有效位（LSB）比较结果为1，否则比较器输出LSB的比较结果为0。在状态42的情况下，如果DACP电压大于DACN电压（V_ip-V_in>5V_ref/8）成立，比较器输出最低有效位（LSB）比较结果为1，否则比较器输出LSB的比较结果为0。在状态43的情况下，如果DACP电压大于DACN电压（V_ip-V_in>3V_ref/8）成立，比较器输出最低有效位（LSB）比较结果为1，否则比较器输出LSB的比较结果为0。在状态44的情况下，如果DACP电压大于DACN电压（V_ip-V_in>V_ref/8）成立，比较器输出最低有效位（LSB）比较结果为1，否则比较器输出LSB的比较结果为0。在状态45的情况下，如果DACP电压大于DACN电压（V_ip-V_in>-V_ref/8）成立，比较器输出最低有效位（LSB）比较结果为1，否则比较器输出LSB的比较结果为0。在状态46的情况下，如果DACP电压大于DACN电压（V_ip-V_in>-3V_ref/8）成立，比较器输出最低有效位（LSB）比较结果为1，否则比较器输出LSB的比较结果为0。在状态47的情况下，如果DACP电压大于DACN电压（V_ip-V_in>-5V_ref/8）成立，比较器输出最低有效位（LSB）比较结果为1，否则比较器输出LSB的比较结果为0。在状态48的情况下，如果DACP电压大于DACN电压（V_ip-V_in>-7V_ref/8）成立，比较器输出最低有效位（LSB）比较结果为1，否则比较器输出LSB的比较结果为0。至此，4位SAR ADC电容阵列的单向开关切换过程结束。

在本实用新型中，使用此种新型的SAR ADC电容阵列的单向开关切换方案，大大降低了底板采样型 SAR ADC的电容阵列开关切换功耗。本实用新型相比于传统型电容阵列开关切换结构，少使用了一个最高位电容，降低了整体电路的面积，另外本实用新型另外本实用新型使用底板采样，相比于顶板采样的电容阵列开关切换结构，可以实现更好的ADC精度，该电路SAR ADC电容阵列的顶板电平，在比较的开始时刻与结束时刻这两个时刻都趋近于地电平V_ss，这将提高比较器的转换线性。以10位SAR ADC电容阵列的开关切换功耗为例，10位传统型DAC电容阵列平均切换功耗为1363CV_ref ²,切换功耗图如图4所示；本实用新型提出的10位SAR ADC电容阵列的单向开关平均切换功耗为31.8 CV_ref ²，切换功耗图如图5所示。相比传统型电容阵列开关切换结构和目前主流的电容阵列开关切换结构，本实用新型在电容阵列开关功耗方面具有巨大优势。

以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种用于SAR ADC电容阵列的新型单向开关切换电路，其特征在于，包括第一电容阵列、第二电容阵列、比较器、2个切换开关组、2个采样开关，第一电容阵列中全部电容的顶板相连接作为第一电容阵列的电容顶板DACP，第二电容阵列中全部电容的顶板相连接作为第二电容阵列的电容顶板DACN，DACP和DACN分别与比较器的同相输入端、反相输入端连接，DACP和DACN还分别经2个采样开关与地电平V_ss连接，第一电容阵列中电容的底板经第一切换开关组与基准电平V_ref、地电平V_ss、共模电平V_cm、输入电平V_ip连接，第二电容阵列中电容的底板经第二切换开关组与基准电平V_ref、地电平V_ss、共模电平V_cm、输入电平V_in连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于SAR ADC电容阵列的新型单向开关切换电路，其特征在于，所述第一电容阵列、第二电容阵列均由二进制权重容值为C₀、C₀、2 C₀……2^N-1C₀的N+1个电容组成，所述第一切换开关组、第二切换开关组均包括N+1个切换开关，第一电容阵列中的N+1个电容的顶板相连接作为第一电容阵列的电容顶板DACP，第一电容阵列中前N个权重容值的电容的底板分别与N个切换开关的一端连接，该N个切换开关的另一端连接基准电平V_ref、地电平V_ss、共模电平V_cm、输入电平V_ip，第一电容阵列中最小权重容值的一个电容的底板与1个切换开关的一端连接，该切换开关的另一端连接基准电平V_ref、共模电平V_cm、输入电平V_ip，第二电容阵列中的N+1个电容的顶板相连接作为第二电容阵列的电容顶板DACN，第二电容阵列中前N个权重容值的电容的底板分别与N个切换开关的一端连接，该N个切换开关的另一端连接基准电平V_ref、地电平V_ss、共模电平V_cm、输入电平V_ip，第二电容阵列中最小权重容值的一个电容的底板与1个切换开关的一端连接，该切换开关的另一端连接基准电平V_ref、共模电平V_cm、输入电平V_in。

3.根据权利要求2所述的一种用于SAR ADC电容阵列的新型单向开关切换电路，其特征在于，所述第一切换开关组中与第一电容阵列中前N个权重容值的电容的底板连接的N个切换开关为单刀四掷开关，第一切换开关组中与第一电容阵列中最小权重容值的一个电容的底板连接的1个切换开关为单刀三掷开关。

4.根据权利要求2所述的一种用于SAR ADC电容阵列的新型单向开关切换电路，其特征在于，所述第二切换开关组中与第二电容阵列中前N个权重容值的电容的底板连接的N个切换开关为单刀四掷开关，第二切换开关组中与第二电容阵列中最小权重容值的一个电容的底板连接的1个切换开关为单刀三掷开关。