本文中所討論的實施例涉及一種模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)。

背景技術(shù)：
ADC已廣泛用在各個領(lǐng)域中，并且例如已經(jīng)開始內(nèi)置于電池供電的便攜式電子設(shè)備、用于各種電子裝置的微控制器單元(MCU)等中。因此，期望減小ADC的功耗和封裝(footprint)。在現(xiàn)有技術(shù)中，例如，作為具有低功耗的ADC，已知使用電容器數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(電容器DAC)的逐次逼近寄存器(SAR)型ADC。這樣的SARADC包括電容器DAC、比較器和控制邏輯電路(SAR邏輯電路)，并且通過將比較器所進行的比較處理重復(fù)若干次來改善分辨率。另外，在現(xiàn)有技術(shù)中，例如，提出了流水線型ADC，在該流水線型ADC中，多個模數(shù)(AD)轉(zhuǎn)換單元在多級中彼此連接并執(zhí)行流水線操作，使得在保持操作速度的同時降低比較器的數(shù)量。另外，近來，為了改善流水線型ADC的功耗和處理速度，提出了一種流水線型SARADC。在現(xiàn)有技術(shù)中，提出了各種ADC，諸如流水線型SARADC以及其中所使用的電容器ADC(開關(guān)式電容器電路)的電容器失配降低的SARADC。以下為現(xiàn)有技術(shù)：C.P.Hurrell等人發(fā)表在IEEE固態(tài)電路雜志的2010年12月的第45卷第12期上的“An18b12.5MS/sADCWith93dBSNR,”；M.Furuta等人發(fā)表在IEEE固態(tài)電路雜志的2011年6月的第46卷第6期上的“A10-bit,40-MS/s,12.1mWPipelinedSARADCUsingSingle-Ended1.5-bit/cycleConversionTechnique,”；以及Y.Chen等人在2009年9月的IEEE2009定制集成電路會議(CICC)的第279-282頁上發(fā)表的“SplitCapacitorDACMismatchCalibrationinSuccessiveApproximationADC,”。在現(xiàn)有技術(shù)中，提出了如下流水線型SARADC，該流水線型SARADC包括多個級中的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，以及設(shè)置在用于執(zhí)行流水線處理的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的各級之間的放大器。設(shè)置在各級之間的放大器(殘差放大器)接收已在前一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元中就特定位部分對其執(zhí)行了數(shù)字轉(zhuǎn)換的模擬信號的剩余模擬信號(殘余電壓)作為輸入、對殘余電壓進行放大，并且將放大后的電壓輸出到后一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元。然而，由于設(shè)置在各級之間的殘差放大器導(dǎo)致功耗和封裝增加，因此例如在內(nèi)置于電池供電的便攜式電子設(shè)備、MCU等中的ADC中存在問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
實施例的目的在于提供一種能夠降低模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的功耗和模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的封裝的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器包括：第一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元，第一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元被配置成在第一時段內(nèi)對所接收到的第一模擬輸入電壓執(zhí)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，第一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元包括第一電容器數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器；第二模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元，第二模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元被配置成在不同于第一時段的第二時段內(nèi)對所接收到的第二模擬輸入電壓執(zhí)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，第二模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元包括第二電容器數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器；以及被配置成連接第一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元和第二模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元的第一耦合電容器，其中，第二模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元被配置成通過第一耦合電容器接收第一殘余電壓作為第二模擬輸入電壓，第一殘余電壓是第一模擬輸入電壓的剩余電壓，并且其中，第二電容器數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器被配置成：包括被配置成串聯(lián)連接至第一耦合電容器的參考電壓調(diào)節(jié)電容器；并且使用與第一電容器數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器共同的參考電壓。附圖說明圖1是示出流水線型SARADC的示例的框圖；圖2是示出根據(jù)第一實施例的ADC的電路圖；圖3是示出圖2所示的ADC的操作的電路圖；圖4是示出圖3所示的ADC的操作的時序圖；圖5是示出根據(jù)第二實施例的ADC的電路圖；圖6是示出圖5所示的ADC的操作的時序圖；圖7是示出根據(jù)第三實施例的AD轉(zhuǎn)換器的電路圖；圖8是示出用于生成在圖7所示的ADC的第二級中所使用的參考電壓的電路的圖；圖9是示出根據(jù)第四實施例的ADC的電路圖；以及圖10是示出圖9所示的ADC的操作的時序圖。具體實施方式這里，參照圖1描述流水線型SARADC的示例和流水線型SARADC的問題，并且稍后詳細描述ADC的實施例。圖1是示出包括兩個流水線級(模數(shù)轉(zhuǎn)換單元)的流水線型SARADC的框圖。在圖1中，流水線型SARADC包括第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元101、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元102、放大器(殘差放大器：Amp)103和邏輯電路單元104。如圖1所示，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元101包括電容器DAC111、比較器112和邏輯電路(SAR邏輯電路)113。類似地，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元102包括電容器DAC121、比較器122和SAR邏輯電路123。第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元101接收輸入模擬信號(電壓)Vin并就特定位部分將該信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)。另外，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元102通過放大器103接收來自第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元101的輸出。即，放大器103對剩余電壓(殘余電壓)進行放大，并且第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元102接收放大后的電壓，其中該剩余電壓是通過從輸入模擬信號Vin中減去與在第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元101中轉(zhuǎn)換的數(shù)字數(shù)據(jù)相對應(yīng)的電壓而獲得的。另外，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元102對已由放大器103放大的、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元101的殘余電壓執(zhí)行AD轉(zhuǎn)換處理。在邏輯電路單元104中，對已由第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元101和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元102轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的數(shù)據(jù)執(zhí)行考慮放大器103的增益等的邏輯處理，并且輸出該數(shù)據(jù)作為數(shù)字輸出Dout。這里，在第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元101和第二級模數(shù)轉(zhuǎn)換單元102中的每一個中所執(zhí)行的AD轉(zhuǎn)換處理與被稱為SARADC或電荷再分布SARADC的ADC的處理類似。在參照圖1所述的ADC中，在第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元101與第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元102之間設(shè)置用于對第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元101中的殘余電壓進行放大并將放大后的殘余電壓輸出至第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元102的放大器103。如上所述，ADC內(nèi)置于例如電池供電的便攜式電子設(shè)備、MCU等中，并且期望減小功耗和封裝。在實施例中，主要描述了兩級流水線型SARADC和三級流水線型SARADC，并且實施例不限于這樣說明的示例且可應(yīng)用于各種ADC。例如，這些實施例還可應(yīng)用于包括兩個模數(shù)轉(zhuǎn)換單元(流水線級)和設(shè)置在兩級的上游或下游的另一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元系統(tǒng)的ADC。以下參照附圖詳細描述ADC的實施例。圖2是示出根據(jù)第一實施例的ADC的電路圖，該ADC是包括兩個流水線級(模數(shù)轉(zhuǎn)換單元)的流水線型SARADC。在圖2中，流水線型SARADC包括第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2和邏輯電路單元4。如圖2所示，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1包括電容器DAC11、比較器12和邏輯電路(SAR邏輯電路)13。另外，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2包括電容器DAC21、比較器22和SAR邏輯電路23。在第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1與第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2之間設(shè)置耦合電容器C01。即，代替以上參照圖1所述的殘差放大器(放大器103)，在第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1與第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2之間設(shè)置耦合電容器C01。第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1中的電容器DAC11包括電容器C11、C12和C13以及開關(guān)S111至S113、S121至S123、S131至S133和S10。電容器C11、C12和C13中的每一個的一端(頂板)共同連接至節(jié)點N10，并且偏置電壓Vb通過開關(guān)S10被施加到節(jié)點N10。選擇性地，通過開關(guān)S111、S121和S131將輸入電壓(輸入信號)Vin施加到電容器C11、C12和C13中的每一個的另一端(底板)，通過開關(guān)S112、S122和S132將正參考電壓Vrp施加到電容器C11、C12和C13中的每一個的另一端，或者通過開關(guān)S113、S123和S133將負參考電壓Vrm施加到電容器C11、C12和C13中的每一個的另一端。第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2中的電容器DAC21包括電容器C21、C22、C23和C20以及開關(guān)S211、S212、S221、S222、S231、S232和S20。電容器C21、C22和C23中的每一個的一端(頂板)共同連接至節(jié)點N21，并且電容器C20(參考電壓調(diào)節(jié)電容器)的一端連接至節(jié)點N21，其中，電容器C20的另一端連接至節(jié)點N20。偏置電壓Vb通過開關(guān)S20被施加到節(jié)點N20。選擇性地，通過開關(guān)S211、S221和S231將正參考電壓Vrp施加到電容器C21、C22和C23中的每一個的另一端(底板)，或者通過開關(guān)S212、S222和S232將負參考電壓Vrm施加到電容器C21、C22和C23中的每一個的另一端。如上所述，SAR邏輯電路13控制開關(guān)S111至S113、S121至S123、S131至S133和S10，并且SAR邏輯電路23控制開關(guān)S211、S212、S221、S222、S231、S232和S20。耦合電容器C01設(shè)置在第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1與第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2之間，即在第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1中的電容器DAC11的節(jié)點N10與第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2中的電容器DAC21的節(jié)點N20之間。如上所述，在根據(jù)第一實施例的ADC中，沒有設(shè)置以上參照圖1所述的流水線型SARADC中的放大器，并且第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2通過耦合電容器C01彼此連接。這里，在電容器C11、C12和C13中，例如以2的冪(二進制)設(shè)置電容器值，并且在電容器C21、C22和C23中，例如以2的冪設(shè)置電容器值。在電容器C11至C13和電容器C21至C23中，電容器值不限于2的冪，并且可以根據(jù)已知的各種SARADC(電荷再分布SARADC)的構(gòu)造來設(shè)置。另外，電容器DAC11和12不限于所示的示例，并且例如實施例可以應(yīng)用各種電容器DAC，諸如，包含多個電容器(包括虛擬電容器)并且電容器值的權(quán)重對應(yīng)于1:1:2:4:8的電容器DAC。圖3是示出圖2所示的ADC的操作的電路圖，以及圖4是示出圖3所示的ADC的操作的時序圖。這里，圖3示出第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1的開關(guān)S111至S113、S121至S123、S131至S133的操作狀態(tài)以及第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2的開關(guān)S211、S212、S221、S222、S231、S232和S20的操作狀態(tài)。在電容器DAC11中，開關(guān)S111、S121和S131根據(jù)操作狀態(tài)STa進行操作，開關(guān)S112、S122和S132根據(jù)操作狀態(tài)STb進行操作，并且開關(guān)S113、S123和S133根據(jù)操作狀態(tài)STc進行操作。另外，開關(guān)S10根據(jù)操作狀態(tài)STx進行操作。類似地，在電容器DAC21中，開關(guān)S211、S221和S231根據(jù)操作狀態(tài)STd進行操作，并且開關(guān)S212、S222和S232根據(jù)操作狀態(tài)STe進行操作。另外，開關(guān)S20根據(jù)操作狀態(tài)STy進行操作。即，如圖4所示，在第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元(第一流水線級)1執(zhí)行采樣處理的采樣狀態(tài)下，開關(guān)S10接通(STx)，并且開關(guān)S111、S121和S131全部接通(STa)。此時，開關(guān)S112、S122、S132、S113、S123和S133全部關(guān)斷(STb和STc)。因此，偏置電壓Vb和模擬輸入電壓(輸入信號)Vin被施加到電容器C11、C12和C13中的每一個的兩端，并且電容器C11、C12和C13中的每一個均對輸入電壓進行采樣和保持。這里，當(dāng)?shù)谝荒?shù)轉(zhuǎn)換單元1處于采樣狀態(tài)時，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元(第二流水線級)2變?yōu)樘幱趫?zhí)行數(shù)字轉(zhuǎn)換處理的轉(zhuǎn)換狀態(tài)(在前半段)以及執(zhí)行重置處理的重置狀態(tài)(在后半段)。即，當(dāng)?shù)诙?shù)轉(zhuǎn)換單元2對應(yīng)于最后一級時，由于不存在后續(xù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，因此在第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2中對殘余電壓(第二殘余電壓Vrs2)執(zhí)行重置處理，該殘余電壓是對其執(zhí)行了數(shù)字轉(zhuǎn)換(例如，對于三個最低有效位)的輸入電壓的剩余電壓。當(dāng)?shù)谝荒?shù)轉(zhuǎn)換單元1(電容器C11、C12和C13)完成了對輸入模擬信號的采樣和保持時，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1變?yōu)樘幱趫?zhí)行數(shù)字轉(zhuǎn)換處理的轉(zhuǎn)換狀態(tài)(在前半段)以及處于執(zhí)行殘余電壓的移動處理的殘余電壓移動狀態(tài)(在后半段)。當(dāng)?shù)谝荒?shù)轉(zhuǎn)換單元1處于轉(zhuǎn)換狀態(tài)和殘余電壓移動狀態(tài)時，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2變?yōu)樘幱诓蓸訝顟B(tài)，如稍后詳細描述的那樣。當(dāng)?shù)谝荒?shù)轉(zhuǎn)換單元1變?yōu)樘幱谵D(zhuǎn)換狀態(tài)時，開關(guān)S10關(guān)斷(STx)，開關(guān)S111、S121和S131全部關(guān)斷(STa)。因此，電容器C11、C12和C13中的每一個的一端共同連接的節(jié)點N10變?yōu)樘幱诟≈?高阻抗)狀態(tài)。此時，對開關(guān)S112、S122、S132、S113、S123和S133中的每一個執(zhí)行切換控制，使得每個開關(guān)選擇正參考電壓Vrp(開關(guān)S112、S122和S132接通)或負參考電壓Vrm(開關(guān)S113、S123和S133接通)。因此，模擬電壓(Vrp或Vrm)被施加到電容器C11、C12和C13中的每一個的另一端，這根據(jù)由輸入電壓Vin限定的數(shù)字值(圖3中的3個最高有效位的值)來選擇，并且第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1變?yōu)樘幱跉堄嚯妷阂苿訝顟B(tài)。這里，當(dāng)?shù)谝荒?shù)轉(zhuǎn)換單元1處于轉(zhuǎn)換狀態(tài)和殘余電壓移動狀態(tài)時，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2處于采樣狀態(tài)，開關(guān)S20接通(STy)，并且開關(guān)S211、S221、S231、S212、S222和S232全部關(guān)斷(STd和Ste)。因此，偏置電壓Vb被施加到一端連接至節(jié)點N10的耦合電容器C01的另一端(節(jié)點N20)，并且通過耦合電容器C01對第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1中的殘余電壓進行采樣和保持。即，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1就特定位部分(三個最高有效位)對輸入模擬信號執(zhí)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，并且剩余的模擬信號(殘余電壓Vrs1)移動至耦合電容器C01以進行采樣和保持。在轉(zhuǎn)換狀態(tài)和殘余電壓移動狀態(tài)之后，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1再次變?yōu)樘幱诓蓸訝顟B(tài)，并且如上所述，開關(guān)S10、S111、S121和S131全部接通，以及開關(guān)S112、S122、S132、S113、S123和S133全部關(guān)斷。當(dāng)?shù)谝荒?shù)轉(zhuǎn)換單元1處于采樣狀態(tài)時，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2變?yōu)樘幱谵D(zhuǎn)換狀態(tài)和重置狀態(tài)。此時，開關(guān)S20關(guān)斷，并且對開關(guān)S211、S221、S231、S212、S222和S232中的每一個執(zhí)行切換控制，使得每個開關(guān)均選擇正參考電壓Vrp(開關(guān)S211、S221和S231接通)或負參考電壓Vrm(開關(guān)S212、S222和S232接通)。因此，根據(jù)由在耦合電容器C01中保持的殘余電壓(Vrs1)限定的數(shù)字值(圖3中的3個最低有效位的值)選擇的模擬電壓(Vrp或Vrm)被施加到電容器C21、C22和C23中的每一個的另一端。這里，為了能夠在第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2中使用相同的參考電壓Vrp和參考電壓Vrm，采用設(shè)置在耦合電容器C01的另一端(節(jié)點N20)與電容器C21、C22和C23的共同連接節(jié)點N21之間的電容器C20。因此，電容器C20用作用于調(diào)節(jié)參考電壓的參考電壓調(diào)節(jié)電容器。即，設(shè)置電容器C20的電容器值，使得用于通過電容器DAC11限定三個最高有效位的數(shù)字值的正參考電壓Vrp和負參考電壓Vrm能夠用于通過電容器DAC21限定三個最低有效位的數(shù)字值。例如，耦合電容器C01的電容器值表示為CC01，電容器C20的電容器值表示為CC20，電容器C21、C22和C23的總電容器值表示為CC2a，以及在耦合電容器C01中采樣和保持的電荷(節(jié)點N20的電荷)表示為Q20。此時，當(dāng)?shù)谝荒?shù)轉(zhuǎn)換單元1的殘余電壓表示為Vrs1時，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2的采樣狀態(tài)下的節(jié)點N20的電荷Q20s可以通過以下等式(1)表示。Q20s＝(Vrs1-Vb)×CC01+(Vrm-Vb)×{(CC20×CC2a)/(CC20+CC2a)}(1)另外，在第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2的轉(zhuǎn)換狀態(tài)結(jié)束時節(jié)點N20的電荷Q20e通過以下等式(2)表示。Q20e＝(Vrp-Vb)×{(CC20×CC2a)/(CC20+CC2a)}(2)這里，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1的殘余電壓Vrs變?yōu)榈扔谠诘谝荒?shù)轉(zhuǎn)換單元1中對其執(zhí)行了數(shù)字轉(zhuǎn)換的最低有效位(例如，從最高有效位起的第三位)的電壓(V1LSB)。因此，滿足“Vrs1＝V1LSB”，并且根據(jù)電荷、電壓與電容之間的基本關(guān)系獲得以下等式(3)。如上所述，對第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2中的電容器C20設(shè)置滿足上述等式(3)的電容器值CC20。在圖2至圖4所示的第一實施例中，電容器DAC11包括電容器C11、C12和C13，電容器DAC21包括電容器C20、C21、C22和C23，輸入信號被轉(zhuǎn)換為6位的數(shù)字值，并且實施例不限于這樣的示例，而是可以適當(dāng)?shù)馗淖兪纠D5是示出根據(jù)第二實施例的ADC(流水線型SARADC)的電路圖，以及圖6是示出圖5所示的ADC的操作的時序圖。即，在上述第一實施例中，流水線型SARADC包括兩個模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1和2，而在第二實施例中，流水線型SARADC包括三個或更多個流水線級(模數(shù)轉(zhuǎn)換單元)1、2、3等。在圖5中，根據(jù)第二實施例的流水線型SARADC包括第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2、第三模數(shù)轉(zhuǎn)換單元3和邏輯電路單元4。這里，在“k”為3以上的整數(shù)的情況下，例如，當(dāng)?shù)趉個模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元是第三模數(shù)轉(zhuǎn)換單元3時，第k-1個模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元是第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2。從圖3和圖5的比較中顯而易見，根據(jù)第二實施例的第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2類似于根據(jù)第一實施例的上述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元。另外，第三模數(shù)轉(zhuǎn)換單元3類似于第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2，并且第四模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和隨后的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元也類似于第二或第三模數(shù)轉(zhuǎn)換單元。這里，耦合電容器C02設(shè)置在第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2與第三模數(shù)轉(zhuǎn)換單元3之間。即，在第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2與第三模數(shù)轉(zhuǎn)換單元3之間，設(shè)置了耦合電容器C02來替代殘差放大器。在第四模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和隨后的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元中，在相鄰的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元之間設(shè)置耦合電容器。在第三模數(shù)轉(zhuǎn)換單元3中，在耦合電容器C02的另一端(節(jié)點N30)與電容器C31、C32和C33的共同連接節(jié)點N31之間設(shè)置電容器C30。電容器C30用于使得甚至在第三模數(shù)轉(zhuǎn)換單元3中也能夠使用與第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2相同的參考電壓Vrp和參考電壓Vrm，并且用作參考電壓調(diào)節(jié)電容器。例如，為了使得甚至在第四模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和隨后的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元中也能夠使用與第一和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元相同的參考電壓Vrp和參考電壓Vrm，在耦合電容器的另一端與用于確定數(shù)字值的電容器的共同連接節(jié)點之間設(shè)置電容器。從圖6和圖4的比較中顯而易見，圖5所示的ADC中的第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2的操作類似于根據(jù)第一實施例的ADC中的上述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的操作。如圖6所示，根據(jù)第二實施例的ADC中的第三模數(shù)轉(zhuǎn)換單元3的操作對應(yīng)于通過將第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2的操作偏移采樣間隔而獲得的操作。這里，當(dāng)?shù)谌?shù)轉(zhuǎn)換單元3對應(yīng)于最后一級時，在第三模數(shù)轉(zhuǎn)換單元3中，不執(zhí)行殘余電壓Vrs3(第三殘余電壓)的移動處理，并且與根據(jù)第一實施例的第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2類似地執(zhí)行重置處理。即，由于不存在下一級模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，因此用于獲得最低有效位(LSB)的最終的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元不通過耦合電容器將殘余電壓移動到下一級模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，從而僅執(zhí)行重置處理。在第四模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和隨后的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元中，偶數(shù)編號的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的操作類似于第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2的操作，并且奇數(shù)編號的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的操作類似于第三模數(shù)轉(zhuǎn)換單元3的操作。如上所述，在最終的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元中，執(zhí)行重置處理而無需進行殘余電壓的移動處理。圖7是示出根據(jù)第三實施例的ADC(流水線型SARADC)的電路圖，以及圖8是示出用于生成在圖7所示的ADC的第二級中所使用的參考電壓的電路的示例的圖。從圖3和圖7的比較中顯而易見，根據(jù)第三實施例的第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2不包括根據(jù)第二實施例的上述電容器C20，并且第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2的正參考電壓Vrp’和負參考電壓Vrm’不同于第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1的正參考電壓Vrp和負參考電壓Vrm。即，如圖8所示，通過使用分壓電阻器將正參考電壓Vrp和負參考電壓Vrm施加到電路的兩端來生成在第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2中所使用的正參考電壓Vrp’和負參考電壓Vrm’。因此，根據(jù)第三實施例的ADC可以在第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2中不具有電容器C20，并且準(zhǔn)備專用于第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2的正參考電壓Vrp’和負參考電壓Vrm’。這適用于第三模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和隨后的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，并且要準(zhǔn)備專用于每個模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的正參考電和負參考電壓。圖9是示出根據(jù)第四實施例的ADC(流水線型SARADC)的電路圖，以及圖10是示出圖9所示的ADC的操作的時序圖。如圖9所示，在根據(jù)第四實施例的ADC中，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1僅包括電容器DAC11，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2僅包括電容器DAC21，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2共用比較器20和SAR邏輯電路30。所共用的比較器20和SAR邏輯電路30交替地通過開關(guān)S1和S2選擇性地連接至第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1(節(jié)點N10)或第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2(節(jié)點N20)。即，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2中的每一個在不同定時(階段)執(zhí)行采樣處理以及轉(zhuǎn)換和殘余電壓移動(重置)處理，使得可以共用比較器和SAR邏輯電路。這不限于第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，并且期望在操作不同的兩個模數(shù)轉(zhuǎn)換單元中可以共同使用比較器20和SAR邏輯電路30。例如，可以在偶數(shù)編號的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與奇數(shù)編號的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元之間共用比較器20和SAR邏輯電路30。然而，考慮到實際的布線和布局等，期望在相鄰的兩個模數(shù)轉(zhuǎn)換單元之間共用比較器20和SAR邏輯電路30。如圖10所示，在根據(jù)第四實施例的ADC中，當(dāng)?shù)谝荒?shù)轉(zhuǎn)換單元1在采樣狀態(tài)下執(zhí)行采樣處理時，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2執(zhí)行轉(zhuǎn)換和重置處理，以使得開關(guān)S2接通。另外，當(dāng)?shù)诙?shù)轉(zhuǎn)換單元2執(zhí)行采樣處理時，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1執(zhí)行轉(zhuǎn)換和殘余電壓移動處理，以使得開關(guān)S1接通。因此，與第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2中的開關(guān)S20類似地對開關(guān)S1執(zhí)行切換控制，并且與第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1中的開關(guān)S10類似地對開關(guān)S2執(zhí)行開關(guān)控制。如上所述，在根據(jù)第四實施例的ADC中，在兩個模數(shù)轉(zhuǎn)換單元1和2中共用比較器20和SAR邏輯電路30，以使得可以減小電路尺寸和封裝。如上所述，第一實施例至第四實施例不限于兩級流水線型SARADC和三級流水線型SARADC。例如，第一實施例至第四實施例還可以應(yīng)用于包括兩個模數(shù)轉(zhuǎn)換單元(流水線級)和設(shè)置在這兩個模數(shù)轉(zhuǎn)換單元(流水線級)的上游和下游的另一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元系統(tǒng)的AD轉(zhuǎn)換器。