TWI509998B

TWI509998B - 逐次逼近式類比至數位轉換器及其轉換方法

Info

Publication number: TWI509998B
Application number: TW101148037A
Authority: TW
Inventors: Chao Cheng Lee
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2012-12-18
Publication date: 2015-11-21
Also published as: US20130169465A1; US8723708B2; CN103187975B; TW201328196A; CN103187975A

Description

逐次逼近式類比至數位轉換器及其轉換方法

本發明關於一種逐次逼近式類比至數位轉換器及其轉換方法，特別是關於一種具有濾波功能的逐次逼近式類比至數位轉換器及其轉換方法。

類比至數位轉換器(Analog-to-Digital Converter；ADC)在這個數位時代裡扮演著相當重要的角色。類比至數位轉換器可說是類比訊號以及數位訊號之間的一個橋樑，主要用以將類比訊號轉換為數位訊號，使得轉換後的數位訊號符合數位電路之訊號形式，藉以使後級數位電路可對其進行處理。常用的類比至數位轉換器有很多種架構，例如快閃式、管路式以及近年來廣受業界青睞的逐次逼近式(Successive Approximation)類比至數位轉換器等等。

就實際應用層面而言，一類比訊號在進入到一類比至數位轉換器前，經常會先透過一濾波器(Filter)將該類比訊號之不必要的頻帶給過濾掉，俾濾波後的類比訊號之頻帶符合該類比至數位轉換器之規格，並更適合進行後續之轉換；或是在將類比訊號轉換為數位訊號之後，另利用一數位濾波器進行濾波。然而，額外建置該濾波器，勢必會增加整體電路的面積、以及製造成本。因此，如何在製造成本以及轉換性能之間進行取捨，將是相關製造業者之一大難題。

有鑑於此，如何在低成本考量下，使傳統的類比至數位轉換器同時具有濾波之功能，藉以實現良好之訊號轉換性能，實乃業界仍需努力之目標。

為解決前述問題，本發明提供了一種逐次逼近式類比至數位轉換器(successive approximation analog to digital converter)及其轉換方法。詳言之，本發明提供之逐次逼近式類比至數位轉換器及其轉換方法可根據至少前一次轉換後之數位電壓，調整當下取樣之一類比電壓，使得該類比電壓在被轉換為另一數位電壓後，該另一數位電壓已同時具有濾波效果。

由於本發明提供之逐次逼近式類比至數位轉換器及其轉換方法無須加入額外的濾波器即可達到等同濾波的效果，故可有效降低傳統的類比至數位轉換器在納入濾波功能的同時所必須額外增加一濾波器而增加電路面積及成本之問題。

為達上述之目的，本發明提供一種逐次逼近式類比至數位轉換器，其包含一取樣電路、一轉換電路及一濾皮控制電路。該取樣電路用以自一類比訊號取樣一類比電壓。該轉換電路耦接至該取樣電路，用以轉換該類比電壓為一數位電壓。該濾波控制電路耦接至該取樣電路及該轉換電路，用以根據該數位電壓傳輸一濾波控制訊號至該取樣電路。該取樣電路更自該類比訊號取樣一次類比電壓，並根據該濾波控制訊號調整該次類比電壓為一已調整類比電壓。該轉換電路更轉換該已調整類比電壓為一次數位電壓，且該次數位電壓為一已濾波數位電壓。

為達上述之目的，本發明更提供一種用於一逐次逼近式類比至數位轉換器之轉換方法。該逐次逼近式類比至數位轉換器包含一取樣電路、一轉換電路及一濾波控制電路。該轉換電路耦接至該取樣電路，且該濾波控制電路耦接至該取樣電路及該轉換電路。該轉換方法包含下列步驟：(a)令該取樣電路自該類比訊號取樣一類比電壓；(b)令該轉換電路轉換該類比電壓為一數位電壓；(c)令該濾波控制電路根據該數位電壓傳輸一濾波控制訊號至該取樣電路；(d)令該取樣電路自該類比訊號取樣一次類比電壓，並根據該濾波控制訊號調整該次類比電壓為一已調整類比電壓；以及(e)令該轉換電路轉換該已調整類比電壓為一次數位電壓，該次數位電壓為一已濾波數位電壓。

為讓本發明之上述目的、技術特徵和優點能更明顯易懂，下文將以較佳實施例配合所附圖式進行詳細說明。

本發明之內容將將進一步透過以下實施例來解釋。然而，本發明的實施例並非用以限制本發明需在如以下實施例所述之環境、應用或方式方能實施。因此，關於以下實施例之說明僅為達闡釋本發明之目的，而非用以限制本發明。此外，基於說明簡化原則，於以下實施例及圖示中，與本發明非直接相關之元件將省略而不繪示。

本發明之第一實施例用以闡述本發明之一種逐次逼近式類比至數位轉換器，其相關說明請參閱第1圖。第1圖為本實施例之一種逐次逼近式類比至數位轉換器1之示意圖，其中逐次逼近式類比至數位轉換器1包含一取樣電路11、一保持電路111、一轉換電路13及一濾波控制電路15。於本實施例，取樣電路11透過保持電路111耦接至轉換電路13，而濾波控制電路15耦接至取樣電路11及轉換電路13。

取樣電路11之一功用為自一類比訊號2進行取樣。於一第一取樣週期，取樣電路11自一類比訊號2取樣一類比電壓20，而保持電路111之一功用為保持取樣電路11所取樣之類比電壓20，俾取樣後之類比電壓20可以被穩定地輸入至轉換電路13，以利後續之轉換。應理解，保持電路111可視為取樣電路11之一部分，也就是保持電路111可被建置於取樣電路11中，而非獨立於取樣電路11外。如此設置，取樣電路11可直接與轉換電路13耦接，且不會影響本實施例之逐次逼近式類比至數位轉換器1之正常運作。

轉換電路13之一功能為轉換類比電壓20為一數位電壓40。一般而言，轉換電路13可包含一比較器、一數位至類比轉換器(digital to analog converter)以及一控制器，該數位至類比轉換器用以提供一預測電壓，該比較器用以比較該預測電壓以及類比電壓20，該控制器根據該比較器之一輸出結果，使用二元搜尋演算法(binary search algorithm)控制該數位至類比轉換器，俾該數位至類比轉換器輸出之該預測電壓逐次逼近類比電壓20，此即為逐次逼近式類比至數位轉換器進行轉換之基本流程。由於轉換電路13進行上述轉換之細部流程可為本領域具通常知識者輕易理解，於此不再贅述。

濾波控制電路15之一功能為根據轉換電路13輸出之數位電壓40，傳輸一濾波控制訊號60至取樣電路11，藉以控制取樣電路11後續之取樣操作，進而使逐次逼近式類比至數位轉換器1具有濾波功能。對一時域訊號而言，根據前次取樣值改變當下取樣值之過程，實質上已等同於對該時域訊號進行濾波。

舉例而言，若一時域訊號之每一取樣值皆等同於其原先取樣值減去其前一次取樣值，因對於該時域訊號中變動幅度大者具有放大效應，而對於該時域訊號中變動幅度小者具有縮小效應，故上述操作實質上可視為對該時域訊號進行高通濾波。反之，若將一時域訊號之每一取樣值等於其原先取樣值加上前一次取樣值，因對於該時域訊號中變動幅度大者具有縮小效應，而對於該時域訊號中變動幅度小者具有放大效應，故上述操作實質上可視為對該時域訊號進行低通濾波。

本實施例之逐次逼近式類比至數位轉換器1原則上即是透過上述原理，在類比訊號2轉換為一數位訊號的過程中同時進行濾波。詳言之，於轉換電路13輸出之數位電壓40後，取樣電路11將再次取樣類比訊號2。於一第二取樣週期，取樣電路11自類比訊號2取樣一次類比電壓21(未繪示於圖)，並根據濾波控制訊號60調整次類比電壓21為一已調整類比電壓22。

取樣電路11根據濾波控制訊號60調整次類比電壓21為一已調整類比電壓22的過程，即等同對次類比電壓21進行濾波。於轉換電路13轉換已調整類比電壓22為一次數位電壓42後，次數位電壓42實質上即為一已濾波數位電壓。換言之，轉換電路13輸出之次數位電壓42實質上已等同經過一濾波器濾波後之電壓。

舉例而言，假設取樣電路11調整次類比電壓21後，使得次數位電壓42等於次類比電壓21減去數位電壓40與一濾波係數(可根據不同濾波需求而調整)之乘積，則經過轉換電路13轉換後之次數位電壓42本質上已可視為經過一高通濾波器濾波後之電壓，故具有一高通濾波特性。另一方面，假設取樣電路11調整次類比電壓21後，使得次數位電壓42等於次類比電壓21加上數位電壓40與一濾波係數(可根據不同濾波需求而調整)之乘積，則經過轉換電路13轉換後之次數位電壓42本質上已可視為經過一低通濾波器濾波後之電壓，故具有一低通濾波特性。應理解，當逐次逼近式類比至數位轉換器1需具有帶通濾波功能或帶拒濾波功能時，亦可透過類似上述流程進行設計，於此不再贅述。

須說明者，本實施例之逐次逼近式類比至數位轉換器1之取樣及轉換次數不受限於上述之二次，並可根據設計者之需求而決定取樣及轉換之次數。此外，濾波控制電路15除了可根據轉換電路13前一次輸出之一個數位電壓40外，亦可同時根據轉換電路13前幾次輸出之多個數位電壓40，產生並傳送濾波控制訊號60至取樣電路11。舉例而言，於不同時間週期內，取樣電路11可自類比訊號2取樣複數個類比電壓20，轉換電路13轉換該等類比電壓20為複數個數位電壓40，濾波控制電路15同時根據轉換電路13輸出之該等數位電壓40，產生並傳輸濾波控制訊號60至取樣電路 11。

根據本實施例之上述運作方式，類比訊號2透過逐次逼近式類比至數位轉換器1轉換後之輸出結果將等同於類比訊號2先行經過一濾波器，再透過一傳統逐次逼近式類比至數位轉換器轉換後之輸出結果。

本發明之第二實施例用以闡述本發明之另一種逐次逼近式類比至數位轉換器，其相關說明請參閱第2圖。第2圖為本實施例之一種逐次逼近式類比至數位轉換器3之示意圖，逐次逼近式類比至數位轉換器3包含一取樣電路31、一保持電路111、一轉換電路13及一濾波控制電路15。須說明者，除本實施例中特別說明的元件外，其他元件均可理解為前述實施例所相對應的元件，且本實施例將沿用前述實施例所述之部份元件的標號，其中具有相同標號之元件可理解為本質上相同或近似的元件。與前述實施例相關之技術內容，因可根據前述實施例而輕易思及，於本實施例將不再重複贅述。

如第2圖所示，逐次逼近式類比至數位轉換器3與第一實施例之逐次逼近式類比至數位轉換器1之差異在於取樣電路31為一M位元取樣電路，其中M為一正整數。為了便於說明，本實施例將假設M等於三，也就是取樣電路31將被視為一三位元取樣電路。應理解，M的數值可根據設計者之需求而改變，且改變後並不影響本實施例之逐次逼近式類比至數位轉換器3之正常運作。

基於M等於三，取樣電路31共包含三個並聯分支，其中各個分支可包含一開關及一電容器。如第2圖所示，第一分支包含一開關S1及一耦接至開關S1之電容器C1，第二分支包含一開關S2及一耦接至開關S2之電容器C2，第三分支包含一開關S3以及一耦接至開關S3之電容器C3。應理解，本實施例所述之開關及電容器之數量並非用以限定本發明。

電容器C1、電容器C2及電容器C3之第一端皆耦接至類比訊號2。開關S1、開關S2及開關S3可為任一種具有單輸入以及雙輸出之開關類型。該等開關之輸入端(第一端)將與相對應之電容器C1、電容器C2及電容器C3之第二端耦接，而該等開關之輸出端(第二端)將根據濾波控制訊號60耦接至一第一參考電壓Vr1及一第二參考電壓Vr2其中之一，其中第一參考電壓Vr1及第二參考電壓Vr2具有不同之電壓值。

濾波控制電路15會根據轉換電路13輸出之數位電壓40產生並傳輸濾波控制訊號60至取樣電路11。濾波控制訊號60用以控制取樣電路11之開關S1、開關S2及開關S3，使該等開關之各個輸出端耦接至第一參考電壓Vr1及第二參考電壓Vr2其中之一。各該分支之電容器之一電容值為下一分支之電容器之一電容值之二倍，也就是電容器C3為電容器C2之電容值的二倍，而電容器C2為電容器C1之電容值的二倍。舉例而言，當電容器C3之電容值為8法拉時，則電容器C2之電容值為4法拉，電容器C2之電容值為2法拉。

透過上述設置，電容器C1、電容器C2及電容器C3之第一端可用以接收類比訊號2之類比電壓20，而該等電容之第二端將根據開關S1、開關S2及開關S3之切換，耦接至第一參考電壓Vr1及一第二參考電壓Vr2其中之一。由於第一參考電壓Vr1及第二參考電壓Vr2具有不同之電壓值，儲存於各分支之電容器之電壓將因各分支上之開關的切換，而儲存不同之電壓。

舉例而言，假設第一參考電壓Vr1之電壓值大於第二參考電壓Vr2之電壓值，當某一分支之開關之第二端切換至第一參考電壓Vr1時，因該分支之電容器之兩端之電壓差較小，將儲存較小之電壓；反之，當某一分支之開關之第二端切換至第二參考電壓Vr2時，因該各分支之電容器之兩端之電壓差較大，將可儲存較大之電壓。

以下將進一步舉例說明，本實施例之逐次逼近式類比至數位轉換電路3如何產生濾波之功效。如同第一實施例所述，當逐次逼近式類比至數位轉換電路3要實現高通濾波時，濾波控制電路15產生之濾波控制訊號60必須滿足次數位電壓42等於次類比電壓21減去一數位電壓40與一濾波係數(可根據不同濾波需求而調整)之乘積。換言之，濾波控制電路15產生之濾波控制訊號60必須滿足以下表示式：D(n)=V(n)-α×D(n-1) (1)其中D(n)為轉換電路13第n次之輸出數位電壓(例如前述之次數位電壓42)，V(n)為第n次取樣之類比電壓(例如前述之次類比電壓21)，D(n-1)為轉換電路13第n-1次之輸出數位電壓(例如前述之數位電壓40)，α為一濾波係數，且α可該根據設計者之需求而改變數值。

在滿足表示式(1)之情況下，取樣電路11之開關S1、開關S2及開關S3之第二端將根據濾波控制電路15產生之濾波控制訊號60，於第一參考電壓Vr1及一第二參考電壓Vr2之間進行切換。或者說，透過取樣電路11之開關S1、開關S2及開關S3之第二端，於第一參考電壓Vr1及一第二參考電壓Vr2之間進行切換，可使逐次逼近式類比至數位轉換電路3滿足表示式(1)之定義。

舉例而言，假設α_k等於0.5，且濾波控制電路15於第n次產生之濾波控制訊號60定義為Z(n)，則取樣電路11將根據Z(n)，調整次類比電壓21為一已調整類比電壓22如下：V_o(n)=V(n)/(1-0.5×Z^-1(n)) (2)其中V_o(n)為一已調整類比電壓22，V(n)為第n次取樣之類比電壓(例如前述之次類比電壓21)。

濾波控制電路15除了可根據轉換電路13前一次輸出之一個數位電壓40外，亦可同時根據轉換電路13前幾次輸出之多個數位電壓40，產生並傳送濾波控制訊號60至取樣電路11。此時，取樣電路11可自類比訊號2取樣複數個類比電壓20，轉換電路13可轉換該等類比電壓20為複數個數位電壓40，以及濾波控制電路15可根據該等數位電壓40產生並傳輸濾波控制訊號60至取樣電路11。換言之，濾波控制電路15產生之濾波控制訊號60必須滿足以下表示式：其中k為該等數位電壓40之數量。

另一方面，如同第一實施例所述，當逐次逼近式類比至數位轉換電路3要實現低通濾波時，濾波控制電路15產生之濾波控制訊號60必須滿足次數位電壓42等於次類比電壓21加上一數位電壓40與一濾波係數(可根據不同濾波需求而調整)之乘積。換言之，濾波控制電路15產生之濾波控制訊號60必須滿足以下表示式：D(n)=V(n)+α×D(n-1) (4)其中D(n)為轉換電路13第n次之輸出數位電壓(例如前述之次數位電壓42)，V(n)為第n次取樣之類比電壓(例如前述之次類比電壓21)，D(n-1)為轉換電路13第n-1次之輸出數位電壓(例如前述之數位電壓40)，α為一濾波係數，且α可該根據設計者之需求而改變數值。

應理解，當逐次逼近式類比至數位轉換器1需具有帶通濾波功能或帶拒濾波功能時，亦可透過類似上述流程進行設計，於此不再贅述。

根據本實施例之上述運作方式，類比訊號2透過之逐次逼近式類比至數位轉換器3轉換後之輸出結果將等同於類比訊號2先行經過一濾波器，再透過一傳統逐次逼近式類比至數位轉換器轉換後之輸出結果。

須說明者，於本發明之其他實施例，取樣電路11以及保持電路111可以為轉換電路13之一部分，也就是建置於轉換電路13內，且如此設置並不影響本實施例之逐次逼近式類比至數位轉換電路3之正常運作。就實施面而言，取樣電路11、保持電路111以及轉換電路13可共用部分電路，並透過開關切換的方式，於取樣階段、保持階段以及轉換階段之間進行切換，藉以節省製造成本及電路面積。當採用上述電路架構，本發明可與傳統之充電分布(charge-distribution)逐次逼近式類比至數位轉換電路具有相似之電路型態，惟傳統之充電分布逐次逼近式類比至數位轉換電路本身並不具有本實施例之逐次逼近式類比至數位轉換電路3之上述濾波功能。

除了上述運作，本實施例之逐次逼近式類比至數位轉換電路3亦能執行第一實施例之逐次逼近式類比至數位轉換電路1所描述之所有操作及功能，且所屬技術領域具有通常知識者可直接瞭解本實施例之逐次逼近式類比至數位轉換電路3是如何基於上述第一實施例之揭露內容執行此等操作及功能，於此不再贅述。

本發明之第三實施例用以闡述本發明之一種用於一逐次逼近式類比至數位轉換器之轉換方法，其相關說明請參閱第3圖。第3圖為本實施例之一種用於一逐次逼近式類比至數位轉換器之轉換方法之流程圖。該逐次逼近式類比至數位轉換器可為第一實施例之逐次逼近式類比至數位轉換器1或第一實施例之逐次逼近式類比至數位轉換器3，故該逐次逼近式類比至數位轉換器可包含一取樣電路(可包含一保持電路)、一轉換電路及一濾波控制電路，其中該轉換電路耦接至該取樣電路，且該濾波控制電路耦接至該取樣電路及該轉換電路。

如第3圖所示，於步驟S31，令該取樣電路自該類比訊號取樣一類比電壓。於步驟S32，令該轉換電路轉換該類比電壓為一數位電壓。於步驟S33，令該濾波控制電路根據該數位電壓傳輸一濾波控制訊號至該取樣電路。於步驟S34，令該取樣電路自該類比訊號取樣一次類比電壓，並根據該濾波控制訊號調整該次類比電壓為一已調整類比電壓。於步驟S35，令該轉換電路轉換該已調整類比電壓為一次數位電壓，該次數位電壓為一已濾波數位電壓。

如第二實施例所述，該取樣電路可為一M位元取樣電路，且M為一正整數。該M位元取樣電路包含M個並聯分支，各該分支包含一開關及一電容器，各該分支包含一開關及耦接至該開關之電容器，各該電容器耦接至該類比訊號。此時，於步驟S34，可令各該開關根據該濾波控制訊號耦接至一第一參考電壓及一第二參考電壓其中之一，俾調整該次類比電壓為一已調整類比電壓，其中該第一電壓不同於該第二電壓。

應理解，除了上述步驟，第三實施例亦能執行上述實施例所描述之所有操作及功能，所屬技術領域具有通常知識者可直接瞭解第三實施例所述之轉換方法是如何基於上述實施例執行此等操作及功能，於此不再贅述。

本發明之第四實施例用以闡述本發明之另一種用於一逐次逼近式類比至數位轉換器之轉換方法，其相關說明請參閱第4圖。第3圖為本實施例之一種用於一逐次逼近式類比至數位轉換器之轉換方法之流程圖。該逐次逼近式類比至數位轉換器可為第一實施例之逐次逼近式類比至數位轉換器1或第一實施例之逐次逼近式類比至數位轉換器3，故該逐次逼近式類比至數位轉換器可包含一取樣電路(可包含一保持電路)、一轉換電路及一濾波控制電路，其中該轉換電路耦接至該取樣電路，且該濾波控制電路耦接至該取樣電路及該轉換電路。

如第4圖所示，於步驟S41，令該取樣電路自該類比訊號取樣複數個類比電壓。於步驟S42，令該轉換電路轉換該等類比電壓為複數個數位電壓。於步驟S43，令該濾波控制電路根據該等數位電壓傳輸該濾波控制訊號至該取樣電路。於步驟S44，令該取樣電路自該類比訊號取樣一次類比電壓，並根據該濾波控制訊號調整該次類比電壓為一已調整類比電壓。於步驟S45，令該轉換電路轉換該已調整類比電壓為一次數位電壓，該次數位電壓為一已濾波數位電壓。

如第二實施例所述，該取樣電路可為一M位元取樣電路，且M為一正整數。該M位元取樣電路包含M個並聯分支，各該分支包含一開關及一電容器，各該分支包含一開關及耦接至該開關之電容器，各該電容器耦接至該類比訊號。此時，於步驟S44，可令各該開關根據該濾波控制訊號耦接至一第一參考電壓及一第二參考電壓其中之一，俾調整該次類比電壓為一已調整類比電壓，其中該第一電壓不同於該第二電壓。

應理解，除了上述步驟，第四實施例亦能執行上述實施例所描述之所有操作及功能，所屬技術領域具有通常知識者可直接瞭解第四實施例所述之轉換方法是如何基於上述實施例執行此等操作及功能，於此不再贅述。

綜上所述，本發明提供之逐次逼近式類比至數位轉換器及其轉換方法可根據至少前一次轉換後之數位電壓，調整當下取樣之一類比電壓，使得該類比電壓在被轉換為另一數位電壓後，該另一數位電壓已同時具有濾波效果。由於本發明提供之逐次逼近式類比至數位轉換器及其轉換方法無須加入額外的濾波器即可達到等同濾波的效果，故可有效降低傳統的類比至數位轉換器在納入濾波功能的同時所必須額外增加一濾波器而增加電路面積及成本之問題。

上述實施例之目的僅為了用以例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可根據上述內容輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，而本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

1‧‧‧逐次逼近式類比至數位轉換器

11‧‧‧取樣電路

111‧‧‧保持電路

13‧‧‧轉換電路

15‧‧‧濾波控制電路

2‧‧‧類比訊號

20‧‧‧類比電壓

22‧‧‧次類比電壓

40‧‧‧數位電壓

42‧‧‧次數位電壓

40‧‧‧濾波控制訊號

C1‧‧‧電容器

C2‧‧‧電容器

C3‧‧‧電容器

S1‧‧‧開關

S2‧‧‧開關

S3‧‧‧開關

Vr1‧‧‧第一參考電壓

Vr2‧‧‧第二參考電壓

第1圖為本發明之第一實施例之一種逐次逼近式類比至數位轉換器1之示意圖；第2圖為本發明之第二實施例之一種逐次逼近式類比至數位轉換器3之示意圖；第3圖為本發明之第三實施例之一種用於一逐次逼近式類比至數位轉換器之轉換方法之流程圖；以及第4圖為本發明之第四實施例之一種用於一逐次逼近式類比至數位轉換器之轉換方法之流程圖。

Claims

一種逐次逼近式類比至數位轉換器(successive approximation analog to digital converter)，包含：一取樣電路，用以自一類比訊號取樣一類比電壓；一轉換電路，耦接該取樣電路，用以轉換該類比電壓為一數位電壓；以及一濾波控制電路，耦接該取樣電路及該轉換電路，用以根據該數位電壓傳輸一濾波控制訊號至該取樣電路；其中該取樣電路更自該類比訊號取樣一次類比電壓，並根據該濾波控制訊號調整該次類比電壓為一已調整類比電壓，該轉換電路更轉換該已調整類比電壓為一次數位電壓，該次數位電壓為一已濾波數位電壓；以及其中該次數位電壓等於該次類比電壓減去該數位電壓與一濾波係數之乘積，俾該次數位電壓具有一高通濾波特性。
如請求項1所述之逐次逼近式類比至數位轉換器，其中該取樣電路為一M位元取樣電路，以及M為一正整數。
如請求項2所述之逐次逼近式類比至數位轉換器，其中該M位元取樣電路包含M個並聯分支，各該分支包含一開關及一耦接該開關之電容器，各該電容器耦接至該類比訊號，各該開關根據該濾波控制訊號耦接至一第一參考電壓及一第二參考電壓其中之一，以及該第一電壓不同於該第二電壓。
如請求項3所述之逐次逼近式類比至數位轉換器，其中各該分支之該開關具有一第一端及一第二端，各該分支之該電容器具有一第一端及一第二端，該電容器之該第一端耦接至該類比訊號，該電容器之該第二端耦接至該開關之該第一端，以及該開關之該第二端根據該濾波控制訊號耦接至該第一參考電壓及該第二參考電壓其中之一。
如請求項3所述之逐次逼近式類比至數位轉換器，其中各該分支之該電容器之一電容值為下一分支之該電容器之一電容值之二倍。
如請求項1所述之逐次逼近式類比至數位轉換器，其中該取樣電路為該轉換電路之一部分。
如請求項1所述之逐次逼近式類比至數位轉換器，其中該取樣電路自該類比訊號取樣複數個類比電壓，該轉換電路轉換該等類比電壓為複數個數位電壓，以及該濾波控制電路根據該等數位電壓傳輸該濾波控制訊號至該取樣電路。
一種逐次逼近式類比至數位轉換器(successive approximation analog to digital converter)，包含：一取樣電路，用以自一類比訊號取樣一類比電壓；一轉換電路，耦接該取樣電路，用以轉換該類比電壓為一數位電壓；以及一濾波控制電路，耦接該取樣電路及該轉換電路，用以根據該數位電壓傳輸一濾波控制訊號至該取樣電路；其中該取樣電路更自該類比訊號取樣一次類比電壓，並根據該濾波控制訊號調整該次類比電壓為一已調整類比電壓，該轉換電路更轉換該已調整類比電壓為一次數位電壓，該次數位電壓為一已濾波數位電壓；以及其中該次數位電壓等於該次類比電壓加上該數位電壓與一濾波係數之乘積，俾該次數位電壓具有一低通濾波特性。
如請求項8所述之逐次逼近式類比至數位轉換器，其中該取樣電路自該類比訊號取樣複數個類比電壓，該轉換電路轉換該等類比電壓為複數個數位電壓，以及該濾波控制電路根據該等數位電壓傳輸該濾波控制訊號至該取樣電路。
一種用於一逐次逼近式類比至數位轉換器(successive approximation analog to digital converter)之轉換方法，該逐次逼近式類比至數位轉換器包含一取樣電路、一轉換電路及一濾波控制電路，該轉換電路耦接該取樣電路，該濾波控制電路電性耦接該轉換電路，該轉換方法包含下列步驟：(a)令該取樣電路自該類比訊號取樣一類比電壓；(b)令該轉換電路轉換該類比電壓為一數位電壓；(c)令該濾波控制電路根據該數位電壓傳輸一濾波控制訊號至該取樣電路；(d)令該取樣電路自該類比訊號取樣一次類比電壓，並根據該濾波控制訊號調整該次類比電壓為一已調整類比電壓；以及(e)令該轉換電路轉換該已調整類比電壓為一次數位電壓，該次數位電壓為一已濾波數位電壓；其中該次數位電壓等於該次類比電壓減去該數位電壓與一濾波係數之乘積，俾該次數位電壓具有一高通濾波特性。
如請求項10所述之轉換方法，其中該取樣電路為一M位元取樣電路，M為一正整數，以及該M位元取樣電路包含M個並聯分支，各該分支包含一開關及一耦接至該開關之電容器，各該電容器耦接至該類比訊號，該轉換方法更包含下列步驟：(d1)於步驟(d)中，令各該開關根據該濾波控制訊號耦接至一第一參考電壓及一第二參考電壓其中之一，該第一電壓不同於該第二電壓。
一種用於一逐次逼近式類比至數位轉換器(successive approximation analog to digital converter)之轉換方法，該逐次逼近式類比至數位轉換器包含一取樣電路、一轉換電路及一濾波控制電路，該轉換電路耦接該取樣電路，該濾波控制電路電性耦接該轉換電路，該轉換方法包含下列步驟：(a)令該取樣電路自該類比訊號取樣一類比電壓；(b)令該轉換電路轉換該類比電壓為一數位電壓；(c)令該濾波控制電路根據該數位電壓傳輸一濾波控制訊號至該取樣電路；(d)令該取樣電路自該類比訊號取樣一次類比電壓，並根據該濾波控制訊號調整該次類比電壓為一已調整類比電壓；以及(e)令該轉換電路轉換該已調整類比電壓為一次數位電壓，該次數位電壓為一已濾波數位電壓；其中該次數位電壓等於該次類比電壓加上該數位電壓與一濾波係數之乘積，俾該次數位電壓具有一低通濾波特性。