Brevet FR3043867A1 (20170519)
REVENDICATIONS1. Convertisseur analogique-numérique à approximations successives comportant : - une borne d'entrée d'un étage sur laquelle est appliquée une tension à convertir (Vin), la tension à convertir étant comprise dans une gamme de conversion délimitée par des première (Va) et seconde (Vb) tensions, - un premier comparateur (2) de la tension à convertir (Vin) à au moins une première tension de comparaison (Vref1), ledit premier comparateur (2) délivrant, sur une première sortie numérique, une première valeur numérique sur au moins un premier bit (Bi) représentatif de ladite comparaison, - un premier calculateur (3) délivrant une première tension intermédiaire (V1) fonction de la tension à convertir (Vin), du premier résultat numérique et desdites première (Va) et seconde (Vb) tensions, - un second comparateur (5) de la première tension intermédiaire (V1) à au moins une seconde tension de comparaison (Vref2), ledit second comparateur (5) délivrant, sur une seconde sortie numérique, une seconde valeur numérique sur au moins un second bit (Bi+i) représentatif de ladite comparaison, - un second calculateur (6) d'une deuxième tension intermédiaire (V2) délivrant sur une sortie analogique (A) du convertisseur ladite deuxième tension intermédiaire (V2) à partir de la tension à convertir (Vin), des premier et second résultats numériques et desdites première (Va) et seconde (Vb) tensions, le second calculateur étant relié à la borne d'entrée pour recevoir la tension à convertir (Vin) convertisseur analogique-numérique caractérisé en ce que le premier calculateur et le deuxième calculateur sont formés par un même calculateur comportant un amplificateur, la sortie de l'amplificateur délivrant la première tension intermédiaire (V1) et la deuxième tension intermédiaire (V2).\n<CLM>\1\tConvertisseur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le premier comparateur (2) est le second comparateur (5) et en ce qu'il comporte un chemin de 3043867 36 dérivation configuré pour fournir la tension à convertir (Vin) sur la borne de sortie analogique (A) du convertisseur.\n<CLM>\1\tConvertisseur selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la 5 première tension de comparaison (Vref1) est égale à la deuxième tension de comparaison (Vref2).\n<CLM>\1\tConvertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le calculateur comporte 10 - l'amplificateur (7) ayant une première borne d'entrée et la borne de sortie, - des première, deuxième, troisième et quatrième lignes d'alimentation montées en parallèle à la borne d'entrée de l'amplificateur, chaque ligne d'alimentation comportant respectivement des premier, deuxième, troisième et quatrième condensateurs (C1, C2, C3, C4) ayant une première borne connectée à la 15 première entrée, - un premier interrupteur (T1) reliant la borne d'entrée et la borne de sortie de l'amplificateur (7), - un deuxième interrupteur (T2) reliant la deuxième borne d'un premier condensateur (C1) à la borne de sortie de l'amplificateur (7), 20 - une source de tension (8) configurée pour : o appliquer la tension à convertir (Vin) sur une deuxième borne des premier, deuxième, troisième et quatrième condensateurs (C1, C2, C3, C4) pendant une première période, o appliquer une première tension de référence sur la deuxième borne du 25 deuxième condensateur (C2) durant une deuxième et une troisième périodes, la première tension de référence (VB,) étant représentative de la première valeur numérique (Bi), o appliquer la première tension de référence (VB,) sur la deuxième borne du troisième condensateur (C3) durant la troisième période, 30 o appliquer une deuxième tension de référence (VE31-0)sur la deuxième borne du quatrième condensateur (C4) durant la troisième période, la deuxième tension de référence (VB,+i) étant représentative de la deuxième valeur numérique (Bi+1). 3043867 37\n<CLM>\1\tConvertisseur selon la revendication 4 caractérisé en ce que la source de tension (8) comporte une première série d'interrupteurs reliant un générateur de la tension à convertir (Vin) aux secondes bornes des premier, deuxième, troisième et 5 quatrième condensateurs (C4), les interrupteurs de la première série (T1) ayant une électrode de commande reliée à un générateur d'un premier signal (S1).\n<CLM>\1\tConvertisseur selon l'une des revendications 4 et 5 caractérisé en ce que la source de tension (8) comporte une deuxième série d'interrupteurs (T2) reliant un 10 générateur de la première tension de référence (VB,) à la seconde borne du deuxième condensateur (C2), l'interrupteur ayant une électrode de commande reliée à un générateur d'un deuxième signal (S2).\n<CLM>\1\tConvertisseur selon l'une quelconques des revendications 4 à 6, caractérisé en 15 ce que la source de tension (8) comporte une troisième série d'interrupteurs (T3) reliant un générateur de la première tension de référence (VB,) à la seconde borne du troisième condensateurs (C3) et reliant un générateur de la deuxième tension de référence (VB,+i) à la seconde borne du quatrième condensateur (C4), les interrupteurs de la troisième série (T3) ayant une électrode de commande reliée à 20 un générateur d'un troisième signal (S3).\n<CLM>\1\tConvertisseur selon l'une quelconques des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que la valeur de la première tension de référence (VB,) dépend uniquement de la première valeur numérique (Bi). 25\n<CLM>\1\tConvertisseur selon l'une quelconques des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que la valeur de la deuxième tension de référence (VB1-0) dépend uniquement de la deuxième valeur numérique (Bi+1). 30\n<CLM>\1\tConvertisseur selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tension résiduelle (V2) est représentative de 4Vin - (Va+Vb) + Bi .(Va-Vb) +Bi .(Vb-Va) - (Va+Vb)/2 + Bi+1.(Va-Vb)/2 + Bi+1.(Vb-Va)/2. 3043867 38\n<CLM>\1\tConvertisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier comparateur (2) est constitué par deux comparateurs numériques (2a, 2b) sur un bit. 5\n<CLM>\1\tConvertisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second comparateur (5) est constitué par deux comparateurs numériques (2a, 2b) sur un bit. 10\n<CLM>\1\tConvertisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tension résiduelle (V2) est représentative de 4Vin - 2(Bi- ET Bi+).Vref+ - 2( Bi- OU Bi+).(Va+Vb)/2 - 2(Bi ET Bi+ ).Vref - (Bi+i- ET Bi+i+). Vref+ - OU B1+1).(Va+Vb)/2 - (B1+1 ET B1+1 ).Vref . 15\n<CLM>\1\tConvertisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des première et deuxième lignes d'alimentation additionnelles comportant respectivement un premier et un deuxième condensateurs additionnels, la seconde borne du premier condensateur additionnel (C1') étant connectée à la sortie de l'amplificateur (7) au moyen d'un troisième interrupteur, la seconde borne 20 du deuxième condensateur additionnel (C2') est connectée pour recevoir la première tension de référence (VB,) par l'intermédiaire d'un troisième interrupteur (T3).\n<CLM>\1\tProcédé de fonctionnement d'un convertisseur analogique-numérique à 25 approximations successives comportant : - fournir un convertisseur selon l'une des revendications 1 à 14, - échantillonner la tension à convertir durant une première période, - comparer la tension à convertir à une première tension de référence au moyen du premier comparateur, 30 - calculer la première tension intermédiaire (V1) au moyen du calculateur durant une deuxième période, 3043867 39 - comparer la première tension intermédiaire (V1) à une deuxième tension de référence au moyen du deuxième comparateur, - calculer une tension résiduelle (V2) au moyen du calculateur durant une troisième période. 5