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申请/专利权人：西安理工大学

摘要：本发明公开了一种基于差动斜坡与TDC的两步式高速ADC电路，包括差动形式的单斜式ADC电路和TDC电路，差动斜坡电路的输出与TDC电路的输出通过累加器输出OUT1和OUT2，通过二选一数据选择器MUX判决出整体电路模数转换的结果OUT。本发明相较于传统两步式ADC而言，具有更大的速度优势。为高帧频大面阵的CMOS图像传感器实现提供了有效的解决方案。

主权项：1.基于差动斜坡与TDC的两步式高速ADC电路，其特征在于：包括差动形式的单斜式ADC电路，单斜式ADC电路完成模拟-时间-数字的转换，单斜式ADC电路中比较器的翻转信号作为时间数字转换TDC电路的START信号，同时在下一个时钟沿的到来作为TDC的STOP信号，单斜式ADC电路的输出与TDC电路的输出通过累加器输出OUT1和OUT2，OUT1和OUT2通过二选一数据选择器MUX12判决出整体电路模数转换的结果OUT；所述差动形式的单斜式ADC电路包括比较器CMP1和CMP2，CMP1的负端和CMP2的正端连接Vsig信号,CMP1的正端和CMP2的负端连接开关电容控制网络，比较器CMP1和CMP2的输出端START1和START2连接数字逻辑电路，START1和START2同时对应连接时间数字转换TDC1和TDC2电路；所述开关电容控制网络包括开关SC，开关SC与开关SF的一端同时连接斜坡电压Vramp1或Vramp2，开关SC的另一端连接比较器CMP1或CMP2的负输入端以及电容CH的上级板；开关SF的另一端与开关SH连接电容CH的下极板；开关SH的另一端连接基准电压Vref；所述数字逻辑电路包括触发器DFF1和DFF2，触发器DFF1和DFF2的D端均接控制信号clk_sam，CLK端对应与比较器CMP1和CMP2的输出端START1和START2连接；还包括反相器inv1和inv2，inv1和inv2的输入端均接控制信号ramp_L，其输出端与触发器DFF1和DFF2的Q端分别对应连接与门AND1和AND2的输入端，AND1和AND2的输出端对应连接接计数器COUNTER1和COUNTER2的输入端，计数器COUNTER1和COUNTER2的对应的输出N2与Y2；所述比较器CMP1和CMP2的输出端START1和START2对应连接了时间数字转换TDC1和TDC2电路，TDC1的输出结果N1、TDC2的输出结果Y1，作为差分量化的低权重的模数转换结果。

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