經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 483261 A7 __B7___ 一 五、發明說明（1 ) [發明領域] 本發明為關於逐次比較变AD轉換電路’尤其係關於 一種不會使產生比較器之基準電壓的串聯電阻電路網路之 電阻數增加而可提昇AD轉換之精確度之逐次比較型AD 轉換器。 [以往技術] 内裝於電子機器、工業機器等之微電腦為控制機器之 動作，係取入表示機器在某一狀態之數據，並施行預定之 演算處理，再使用所得結果之演算數據反覆施行使該機器 連續動作之控制動作。 在此，由於微電腦中之演算處理為以2進位施行，由 外部取入數位數據以施行演算處理時並無問題，但在取入 類比信號施行演算處理之情況下，微電腦之輸入埠與CPU 之間必須裝入將類比信號轉換為數位信號之AD轉換器。 在此，AD轉換器有比較型與逐次比較型兩種，以下 簡早說明後者之逐次比較型AD轉換器。例如將類比信號 轉換為m位元之數位信號之情況下，逐次比較型ad轉換 器需要2m支電阻，用以串聯連接於電源Vdd及接地間； 比較器，用以將類比信號與前述串聯電阻之特定m個連接 點電麼依序比較；以及m位元之暫存器，用以保持比較器 之比較輸出。 此種逐次比較型AD轉換器之動作如下所述。首先， 比較類比信號與電源電壓vdd與接地之中心電壓vdd/2， m Vdd/2之情況下，在暫存器之最上位位元保 ‘紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 311664 ^ W- ^ ^--------^---------^ 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 483261 A7 B7 五、發明說明（2) 持「1」。其次由於可知類比信號在（Vdd/2至Vdd)之間，貝·! 將比較類比信號與（Vdd/2至Vdd)之令心電壓3 Vdd/4，例 如類比信號小於3 Vdd/4之情況下，在暫存器之上位第二位 元保持比較輸出「0」。其次，由於可知類比信號存在於 (Vdd/2至3Vdd/4)之間，因此將比較類比信號與（vdd/2至 3Vdd/4)之中心電壓5Vdd/8，例如類比信號大於5Vdd/8之 情況下，在暫存器之上位第3位元保持比較輸出「1」。經 過同樣之動作反覆施行至暫存器之最下位位元，可將因應 於類比信號之m位元之數位值保持於暫存器。然後，微電 腦便將暫存器之内容取入於CPU以施行所期望之演算處 理。 但疋’為提昇AD轉換精確度，將前述逐次比較型ad 轉換器之解析能力變更為（m+n)位元之情況下，以往係將 電源Vdd及接地間串聯連接之電阻數增加為2(m + n)支以因 應。例如解析能力由8位元變更為1 〇位元之情況下，必須 使串聯電阻數由256支變為1024支。 [欲解決之問題] 但是’為提昇AD轉換精確度而增大串聯電阻電路網 路之電阻數時，基片面積將大幅度增加，由此引起成本昇 南之問題。 本發明之目的在於提供一種不會增加串聯電阻電路網 路之電阻數而可以提昇AD轉換之精確度之逐次比較型 AD轉換電路。 並且，本發明之另一目的在於提供一種使用m位元之 I--I--------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 x 297公釐） 2 311664 483261 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ____Β7 五、發明說明（3 ) 解析能力之串聯電阻電路網路，可以產生m位元以上之數 位信號之逐次比較型AD轉換器。 再者，本發明之另一目的在於提供一種適合於組裝在 用以取入類比信號以施行演算處理之微電腦之逐次比較型 AD轉換器。 [解決問題之手段] 本案發明所示主要部分如下所述。 申請專利範圍第1項之逐次比較型AD轉換器為將類 比“號與基準電壓由比較器逐次比較而轉換為數位信號 者’其特徵為包括：基準電壓產生電路，用以產生至少含 有第一及第二基準電壓之多數基準電磨；開關，用以切換 是否將前述多數之基準電壓向前述比較器之輸入節面輸 出；η個（η為2以上之自然數）電容器群；η個開關群，用 以使前述η個電容器群選擇性地並聯連接於前述比較器之 輸入節面；以及控制電路，用以控制前述開關及η個開關 群之導通遮斷；並且前述控制電路為因應於前述比較器之 比較結果，使分壓前述第一及第二基準電壓間之多數中間 基準電壓產生於前述比較器之輸入節面，並藉由比較器逐 次比較該各中間基準電壓與前述類比信號。 依據別述裝置，可由基準電麼產生電路所產生之基準 電壓’另又產生新的多數基準電壓，不會像以往例大幅度 增大基片面積，而可以提昇AD轉換之解析能力。 再者’申請專利範圍第2項之逐次比較型AD轉換器 為在於申請專利範圍第丨項之逐次比較型轉換器中， • W- , I --------^-----I---線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 297公釐） 3 311664 叫 3261 A7 · ' -----— B7_____ . 五、發明說明（4 ) 前述η個電容器群之各電容器為具有相等之電容量值。由 此，中間基準電壓成為基準電壓間之1/2電壓（中間電壓）， 因此可以提昇AD轉換精確度。 再者’申請專利範圍第3項之逐次比較型Ad轉換器 為在於申請專利範圍第1項之逐次比較型AD轉換器中， 前述開關及η個開關群為由CM〇s之輸送閘極所構成。由 此，各開關之閉路電阻下降，故可以產生正確之基準電壓。 再者，申請專利範圍第4項為組裝了申請專利範圍第 1項之逐次比較型AD轉換器之微電腦。 依據此種裝置，可以提供一種取入類比信號以施行演 算處理，並依據該結果以高精確度施行電子機器等之控制 之微電腦。 再者，申清專利範圍第5項之逐次比較型AD轉換器 為藉由比較器逐次比較類比信號與基準電壓而轉換為數位 信號者，其特徵為包括··串聯電阻電路網路，為獲得瓜位 I 70之數位信號而將必要支數之電阻串聯連接所構成，由此 ^產生多數之基準電壓；開關，用以切換是否將前述串聯電 5阻電路網路產生之前述多數基準電壓向前述比較器之輸入 |即面輪出；n個（n為2以上之自然數）電容器群；n個開關 |群，用以使前述n個電容器群選擇性並聯連接於前述比較 孟器之輸入節面，·以及控制電路，用以控制前述開關及n個 |開關群之導通遮斷；i且前述控制電路為在將前述類比信 |號轉換為與之對應之m位元數位信號之期間中，使前述開 "^於閉路狀態之同時’使η個開關群維持於開路狀 衣紙張尺沒週用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) '—'—-------- 4 311664 Μ--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 483261 A7 -—-—--- —_B7__ 五、發明說明（5 ) 態，而在終了此種轉換後，因應於前述比較器之比較結果， 施仃刖述開關及η個開關群之導通遮斷控制，使前述串聯 電阻網路產生之基準電壓間再予分壓之多數中間電壓產生 於刖述比較器之輸入節面，並將該各個中間基準電壓與前 述類比信號經由前述比較器逐次比較，由此使前述類比電 壓轉換為（m + n)位元之數位信號。 依據刖述裝置，可以提供一種使用]〇1位元之解析能力 之串聯電阻電路網路而可以產生AD轉換精確度甚高之 (m+n)位元之數位信號之逐次比較型ad轉換器。 申請專利範圍第9項之逐次比較型Ad轉換器為藉由 比較器逐次比較類比信號與基準電壓而轉換為數位信號 者’其特徵為包括··基準電壓產生電路，用以產生含有第 一基準電壓VI與第二基準電壓V2之多數基準電壓；第一 開關’用以切換是否前述多數基準電壓向前述比較器之輸 入節面輸出；第一及第二電容器；第二及第三開關，用以 使前述第一及第二電容器選擇性地並聯連接於前述比較器 之輸入節面；以及控制電路，用以控制前述第二及第三開 關之導通遮斷；並且前述控制電路為因應於前述比較器之 比較結果，分壓前述第一及第二基準電壓V I、V2，使以 下之算式表示之多數中間基準電壓V產生於前述比較器之 輸入節面，並將該各個中間基準電壓V與前述類比信號藉 由前述比較器逐次比較。 V-Vl+AV(An/2n + An.1/2n-1 + ...+A〇/2) 在此，AV=V2-V1、Aj(j=0〜η)為 0 或 1 t--------- ---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 5 311664 483261 A7
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（6 ) η為1以上之自然數。 依據該裝置’由於只使用第一至第三開關，第一及第 一電谷器’可以達成具有任意之位元解析能力之AD轉換 Is之同時’可以大幅度縮小基片面積。 [圖式簡單說明] 第1圖為本發明第1實施例之逐次比較型AD轉換器 之方塊圖。 第2圖為說明基準電壓產生方法之原理之電路圖。 第3圖為本發明第1實施例之逐次比較型ad轉換器 之方塊圖。 第4圖為本發明第2實施例之逐次比較型AD轉換器 之方塊圖。 [符號說明] 1 串聯電阻電路網路 --------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2， 54，TG0，TGI，TG2，TG3 ’TG4輸送閘極 3 選擇電路 4， 25，26，34 開關 5， 21，31，51 比較器 6 比較器之反轉輸入節面 7 開關群 8 電容器群 9 控制信號產生電路 10 類比輸入電路 11 頻道暫存器 12 數據匯流排 13 比較結果暫存器 14 數據暫存器 22 ，23 ， 32 ， 33 ， 52 ， 81 ， 82 ， 83 電容器 24 輸入端子 35 控制電路 53 反相器 VI 節面電壓 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 6 311664 ^261 ^261 Vdd 電源 Vj，Vj+Ι 基準電壓 Cl，C2，C22，C33 電容量 五、發明說明（7 ) V3 中心電壓 vin 類比電壓 ’ SI ’ S2 ’ S3控制信號 [實施例] 第1圖為本發明之第1實施例之逐次比較型AD轉換 器之方塊圖。 第1圖中，1為串聯電阻電路網路，為具有電阻值R 之電阻以2m支之電阻串聯連接於電源vdd與接地間。例 如為獲得8位元之數位信號時，電阻數成為256支。由串 聯電阻電路網路1之各電阻之連接點，可輸出電源Vdd與 接地間分壓為256部分之基準電壓。例如，電源vdd為5 V 之情況下’產生大約20mV節距之基準電壓。在本實施例 之逐次比較型AD轉換器，如以下所詳細說明，係產生使 該串聯電阻電路網路1所產生之20mV節距之基準電壓再 分壓之中間基準電壓，由此獲得〗丨位元之數位信號。 2為接受該基準電阻之輸出的CMOS輸送閘極，由於 選擇電路3所輸出之選擇信號，任何丨個輸送閘極皆會成 為ON(導通狀態），而可輸出256個基準電壓中之i個基準 電壓。 該基準電壓為經由CMOS之輸送閘極所構成之開關 4，向比較器5之反轉輸入（一）節面6輸出。於比較器5之 反轉輸入（一）節面6,則透過CMOS之輸送閘極TG1、TG2、 TG3所構成之開關群7，使電容器81、82、83(電容器群8) 並聯連接。 本紙尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 311664 -I» ^--------^---------表 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 製 7 483261 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（8 ) 控制信號產生電路9為因應於比較器5之輸出以輸出 控制仏號SO至S3 ’由此控制輸送閘極TG1、tg2、tG3、 TG4之ON· OFF(導通遮斷）。再者，該控制信號產生電路 9為因應於比較器5之輸出而控制選擇電路3。 1 〇為類比輸入電路，用以將施加於設置在微電腦之例 如8個類比輸入端子AD0至AD7中任何丨個之類比信號 向比較器5之非反轉輸入端子（+)輪出。丨丨為3位元之頻 道暫存器，使用以選擇類比輸入端子AD〇至AD7中任何1 個之3位元數據透過數據匯流排12而設定。 13為比較結果暫存器，用以保持由比較器5進行逐次 比較後之結果。8位元之數位數據之最下位位元（「1」或 「0」）。而且，因應於該比較結果暫存器13之數據，選擇 器電路3為了再獲得3位元之數位數據，將施行以下所說 明之輸送閘極2之控制。 14為數據暫存器’為用以保持比較器5之輸出的數位 信號之11位元暫存器。該數位信號係向數據匯流排1 2轉 送，並於CPU施行演算處理以達成預定之目的。 以下，說明第1圖所示之逐次比較型AD轉換器之動 作。首先，逐次比較型AD轉換器為將類比輸入電路1〇所 輸出之類比信號與串聯電阻電路網路1所輸出之基準電壓 以比較器5逐次比較，而獲得8位元之數位信號。該ad 轉換期間中，因應於控制信號產生電路9所輸出之控制信 號S0至S3、開關4為ON、輸送閘極TGI，TG2 , TG3則 皆為OFF。 — — — — — — — — — — ·1111111 ^ «ΙΙΙΙΙΙΙ — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 8 311664 483261 A7 B7
五、發明說明（9 ) 亦即，由控制信號產生電路9產生控制信號n時， 電源Vdd與接地之中心電壓_2係經由輸送閘極2及開 關4施加於比較器5,而可施行類比信號與vdd/22比較。 例如類比信號大於Vdd/2之情況下，比較器5之輸出成為 Ϊ」，由此於數據暫存器14之最上位位元保持「丨」。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其次，藉由比較器5之輸出可知類比信號存在於 (Vdd/2至Vdd)之間，因此控制信號產生電路9會產生次一 控制信號T2。於是，（Vdd/2至Vdd)之中心電壓3 Vdd/4施 加於比較器5，而可施行類比信號與中心電壓3 vdd/4之比 較。例如類比信號小於3Vdd/4之情況下，於數據暫存器 14之上位第二位元保持比較輸出「〇」。 其次’由於可知類比信號存在於（vdd/2至3 Vdd/4)之 間，控制信號產生電路9會產生次一控制信號T3。於是， (Vdd/2至3Vdd/4)之中心電壓5Vdd/8施加於比較器5，而 可施行類比信號與中心電壓5 Vdd/8之比較。例如類比信號 大於5Vdd/8之情況下，在數據暫存器14之上位第三位元 保持比較輸出「1」。藉由反覆施行相同動作至8位元，可 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以使對應於類比信號之8位元數位信號保持於數據暫存器 14 〇 如此所獲得之最下位位元之數據為保持於比較結果暫 存器13。比較結果暫存器13之數據為「1」之情況下，假 設以最後輸出之基準電壓為Vj時，類比信號Vin為表示 Vj<Vin<Vj + l。另一方面，比較結果暫存器13之數據為「〇」 之情況下，則表示Vj-l<Vin<Vj。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 9 311664 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 483261 A7 B7 五、發明說明（10 ) 以下說明的作為本發明特徵之新的基準電壓產生方 法，由於必須使用隔著類比電壓Viri之2個基準電壓，所 以係依據該比較結果暫存器13之數據，特定其2個基準電 壓，並依序輸出該2個基準電壓而控制選擇電路3。 其次’參照第2圖說明作為本發明特徵之新的基準電 壓產生方法之原理。本例中，係使用2個基準電壓Vj、Vj + 1 說明此等電壓之中間基準電壓之產生方法。在此，假設Vj< 類比電壓Vin< Vj + 1。於比較器21之反轉輸入（一）節面， 則透過輸送閘極TGI、TG2連接有2個電容器22、23。 在此，藉由在輸入端子24施加基準電壓Vj，使開關 25與輸送閘極TG1導通，以將基準電壓Vj施加於電容器 22。其次，使TG1導通，電容器22將保持基準電壓Vj。 接著，在輸入端子24施加基準電壓Vj + 1，使TG2導通， 以將基準電壓Vj +1施加於電容器2 3。然後，在開關2 5導 通後使TG1及TG2導通。如此，在電容器C1、C2間將產 生電荷之移動，最後，比較器21之反轉輸入（一）節面之電 壓VI成為下式所表示之值。
Vl=(ClVj + C2Vj + l)/(Cl+C2)，在此 C1 為電容器 22 之 電容量值，C2為電容器23之電容量值。但是，ci、C2 遠較比較器21之反轉輸入（一）節面所具有之雜散電容量為 大。 在此，設C1=C2 = C時，則Vl=(Vj + Vj + l)/2，由此便產 生2個基準電壓vj、vj + 1間之中心電壓。此時，設2個 基準電壓之電位差（Vj + 1-Vj)為△ V時，可以vi=Vj + AV/2 I--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本Λ張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） 10 311664 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 483261 A7 B7 ------^----------- 五、發明說明（11 ) 表示。 其次，遮斷TG2後’於輸入端子24施加基準電壓Vj， 使開關25導通，即可以再度對於電容器22施加基準電壓 Vj。其次，遮斷開關25，導通TG2。如此，電容器C22、 C33之間將產生電荷之移動，Vj與（Vj+Av/2)之和成為ι/2 倍之結果，節面之電壓V2即成為V2 = Vj+A v/4。亦即， 將產生(Vj+Δ V/2)與Vj之中心電壓。同樣地，亦可產生 (Vj^V/2)與Vj + Ι間之令心電壓。如此，藉由設置2個電 谷器22、23與輸送閘極TGO至TG2，可以產生新的3個 中間基準電壓’該例為可以使AD轉換之位元解析能力提 昇2位元。 亦即’前述基準電壓之產生方法為，導通開關25，以 對於電谷器22、23之任何1個施加基準電壓之加法處理， 以及開關25遮斷後將電容器22、23並聯連接，使蓄存於 各電容器22、23之基準電壓分壓（該例為1/2)之除法處理 之組合，而產生新的中間基準電壓。 接下來’依據前述新的基準電壓產生方法之原理，參 照第1圖，說明實際之逐次比較型AD轉換器之動作。在 此，假設8位元之AD轉換結束，比較結果暫存器1 3之數 據為「1」。亦即，最後輸出之基準電壓為Vj時，成為Vj< 類比信號Vin<Vj +1。再者，在初期狀態下，設開關4為閉 路’輸送閘極TGI、TG2、TG3為遮斷狀態。 依據比較結果暫存器13之數據，選擇電路3將使對應 於基準電壓Vj之輸送閘極2導通。並且，因應於控制信號 ^--------1---------象 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（2ι〇 X 297公爱） 11 311664 483261 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（12 ) 產生電路9所輸出之控制信號si使輸送閘極TG1導通， 基準電壓Vj便施加於電容器8 1。其次，依據控制信號S 1、 S2使TG1遮斷，TG2導通。 然後’由於控制信號產生電路9之控制信號T9，選擇 電路3將使對應於基準電壓Vj + i之輸送閘極2導通。由 於’基準電壓Vj + Ι便可施加於電容器82。其次，因應於 控制信號SO、S1使開關4開路，TG1導通。如此，由於 TGI、TG2雙方均為閉路，2個基準電壓Vj之和與Vj + 1 成為1/2倍。比較器5之反轉輸入（一）節點6之電壓VI成 為中心電壓（Vj+AV/2)。比較器5將比較類比信號與該中心 電壓（Vj+Δ V/2)。例如類比信號小於（Vj+AV/2)之情況下， 比較輸出「0」保持於數據暫存器14之上位第九位元。在 此’比較器5之反轉輸入（一）節點6在充分穩定之時間後， 比較輸出「0」係設定於數據暫存器14。 其次’因應於控制信號81、32、83，使丁01、丁02 導通，TG3遮斷。然後，由於控制信號產生電路9之控制 #號T10 ’選擇電路3將使對應於基準電壓vj之輸送閘極 2導通。由此’基準電壓vj便可施加於電容器μ。其次， 因應於控制信號SO、S 1使開關4開路，TG1導通。如此， 由於TGI、TG3雙方均為導通狀態，2個基準電壓vj與 (Vj + AV/2)之和成為1/2倍。比較器5之反轉輸入（一）節面 6之電屢V2成為中心電壓（Vj + AV/4)。比較器5將比較類 比信號與該中心電壓（Vj + ΔV/4)。例如，類比信號大於 (Vj+AVM)之情況下，比較輸出「1」保持於數據暫存器14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱)" ----— 12 311664 -----------------I---^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7
五、發明說明（η ) 之第十位元。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其次’可知類比信號為存在於（ν」·+Δν/4)與（Vj + AV/2) 之間’所以係在維持開關4於開路之狀態下，因應於控制 信號S1，使TG1遮斷。然後，因應於控制信號S2，使TG2 導通。如此，2個電壓（VjMV/4)與（vj + AV/2)之和成為1/2 倍’比較器5之反轉輸入（一）節面6之電壓V3成為 (Vl+3AV/8)。比較器5將比較類比信號與該中心電壓 (Vj + 3AV/8)。例如，類比信號大於（ν』+ 3Δν/8)之情況下， 比較輸出「1」保持於數據暫存器14之第十一位元（最下位 位元）。 此外，由第十位元之比較結果，可知類比信號存在於 Vj與（Vj + AV/4)之間之情況（比較輸出「〇」）下，係藉由 TG2之導通使電壓Vj施加於電容器82，並使開關4開路， TG1或TG3之任何1個導通成為vj與（Vj+Δ V/4)，作為 比較器5之反轉輸入（一）節面6之電壓V3，產生中心電壓 (Vj + ΔV/8)。比較器5則比較類比信號與該中心電壓 (Vj + AV/8)。 如此，依據本實施例之逐次比較型AD轉換器，可以 獲得於8位元之數位信號加上3位元之11位元的數位信 號。 在前述實施例中，差動型之比較器5，可以改用載波 型（chopper)之比較器。此種逐次比較型AD轉換器之構造 表示於第3圖。圖中，截波型之比較器51包括：反相器 53，用以使電容器52之一端連接於輸入側；以及輸送閘極 * * r ^--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 13 311664 483261 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（l4 ) 54 ’連接於反相器53之輸出入間。電容器52之另一端連 接於比較器5 1之節面6。截波型之比較器5 1可以藉由多 數段之_聯連接而提昇增益。 1 〇為類比輸入電路，用以使施加於設置在微電腦之例 如8個類比輸入端子ADO至AD7任何1個之類比信號經 由開關4向節面6輸出。以下簡單說明截波型之比較器5 1 之動作。 依據抽樣信號sample使輸送閘極54導通。如此，反 相器53之輸出入之電壓被迫設定於反相器53之臨限附近 之Vdd/2。此時，由類比輸入電路10藉由開關4將類比信 號施加於電容器52。其次，依據抽樣信號sample使輸送 閘極54遮斷。然後，由串聯電阻電路網路1送出之基準電 壓經由開關4施加於電容器52。如此，因應於類比信號與 基準電壓之差值反相器53即反轉。以上為載波型之比較器 51之基本動作，取代第1圖所示之比較器5，採用比較器 5 1同樣可以獲得丨丨位元之數位信號。 再者，前述第1實施例中，每增加1個開關群7及電 容器群8之個數，可以再多獲得1個位元之數位信號。 再者，將電容器之電容量比重疊附加，可以產生更為 細微分割之任意之基準電壓，並獲得所期望之位元解析能 力。 其次，關於本發明之第2實施例，參照第4圖說明。 於比較器31之反轉輸入（一）節點，經由輸送閘極TG1、TG2 連接有2個電容器32、33。在此，假設電容器32、33所 -------------装--------tr--------—線 C請先聞讀背面Μ漆意事頊存壤寫本 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 14 311664 A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 --------- B7______ 五、發明說明（15 ) 具有之電容量值相等。34為輸送閘極TG3、TG4構成之開 關，並將基準電壓Vj、Vj +1之任何1個施加於電容器3 2、 33。在此，假設Vj<類比電壓Vin<Vj + l。35為因應於比較 器31之輸出而控制TG1至TG4之導通遮斷之控制電路。 該逐次轉換型AD轉換器，如以下所述可以明瞭，可 產生將2個基準電壓分壓之多數基準電壓，並獲得任意之 仇元解析能力。在此為求簡化說明，假設Vj = 0、Vj + l = l。 於是η位元之AD轉換所需要之基準電壓V —般為以下式 表示。 νι^Α^η + ΑΗ。11·、…+A0/2 在此，A。至An為0或1。 (n+1)位元之AD轉換所需要之基準電壓V—般為以下 式表示。 νη+1=Αη+1/2η+1+Αη/2η+···+Α〇/2 如參照第2圖所說明，中間基準電壓之產生方法中， 加法處理與1/2之除法處理為交替施行。因此，依據數學 之歸納法，如由該電路可以產生Vn，理應可以產生Vn+Ι。 亦即，使用第4圖所示之電路，可以產生任意之中間基準 電壓。 再舉具體例來說明。以下說明在3位元AD轉換器中， 產生3/8之情況之控制方法。 可表示為： 3/8 =1/23+1/22=1/2(1/22+1/2) • * 鴦 ---------------------t---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 15 311664 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 483261 A7 —---^- 五、發明說明Ο ) = 1/2(1/2(1/2 + 1)) 由此，依據該算式表示之步驟可藉由控制電路35產生 3/8。 (1) 加法處理1 :導通TG4，並於電容器32、33之任何 1方施加1。 (2) 1/2除法處理1 ·_遮斷TG4，導通TG1及tg2由此 製成1/2。 (3) 加法處理2:對於電容器32、33之任何i方施加1 以製成（1/2 + 1)。 (4) 1/2除法處理2:遮斷丁04，導通丁01及丁02以製 成 1/2(1/2 + 1)。同樣的步驟製成 i/2[1/2(1/2 + 1)]。 再者，在5位元AD轉換器中，產生13/32之情況為， 1 3/3 2 = 1/25 + 〇/24+1/23+1/22 =1/2(1/24+1/22+1/2) =1/2[1/2(1/23+1/2+1)] =1/2[1/2{1/2(1/22+1)+1}] =1/2 [1/2 {1/2(1/2(1/2 + 0)+1 )+1}] 由此’如該算式表示，反覆施行加法處理與1/2之減 法處理即可以製成13/32。第2實施例不同於第1實施例 之點為’僅使用2個電容器及所附隨之開關構成具有任意 之η位元解析能力之ad轉換器。 第1實施例中，為獲得η位元解析能力而使用η個電 容器’以使控制電路之控制步驟數成為最小限度。相對於 此’第2實施例為位元解析能力與電容器之個數不相等亦
------------裝—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^7 · -丨線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 16 311664 A7 ---—-— B7____ 五、發明說明G7 ) 可。但是’將增加控制電路35之加法處理，ι/2之除法處 理所構成之控制步驟。因m實施例之m較型AD 轉換器適。於同速AD轉換。第2實施例之逐次比較型AD 轉換器為適合於力求縮小基片佔有面積之目的。 [發明效果] 如以上所說明，依據本發明，可以提供一種不會增加 串聯電阻電路網路之電阻數而可以提昇AD轉換之精確度 之逐次比較型AD轉換電路。 再者，可以提供一種使用m位元之解析能力之串聯電 阻電路網路而可以產生AD轉換精確度高的m位元以上之 數位信號之逐次比較型AD轉換器。 再者’亦可以提供一種適合於組裝在用以取入類比信 號並施行演算處理之微電腦之逐次比較型八1)轉換器。 再者’亦可以提供一種不必使用串聯電阻電路網路， 而具有任意之位元解析能力之AD轉換器。 争 * 麟 裝--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 17 311664