樣比較器；同時將所述預處理信號以及所述閾值近下界輸出至 區域比較器，或將所述預處理信號以及所述閾值近上界輸出至區域比較器；
[0068]S14:將預處理信號和閾值上界進行比較或者將預處理信號和閾值下界進行比較， 判斷是否進行采樣動作觸發，是則轉入步驟S15,否則重復步驟S14 ;
[0069]S15:觸發采樣動作，產生采樣脈沖信號；
[0070]S16:根據采樣脈沖信號和區域指示信號將預處理信號下拉至閾值近下界或上拉 至閾值近上界。
[0071]其中：步驟S12具體為：將預處理信號與閾值近下界進行比較，當預處理信號小于 閾值近下界時，輸出電平由高電平變為低電平，當預處理信號大于所述閾值近下界時，將 預處理信號與閾值近上界進行比較，當預處理信號小于閾值近下界時，輸出電平不變，當預 處理信號大于閾值近上界時，輸出電平由低電平變為高電平，流程圖如圖10所示。
[0072]步驟S16具體為：非均勻lbit模/數轉換模塊根據采樣脈沖信號和區域指示信 號，采用電荷共享機制將預處理信號下拉至閾值近下界或上拉至閾值近上界。當預處理信 號"觸碰"（當預處理信號超越閾值上界閾值下界一個極小值時，預處理信號即被控制邏 輯下拉至閾值近下界或上拉至閾值近上界，這里將這一電壓超越閾值上下界的現象稱為觸 碰）閾值上界時，將預處理信號下拉至閾值近下界；當預處理信號"觸碰"閾值下界時，將預 處理信號上拉至閾值近上界。
[0073]不同實施例中，步驟S12也可以為：將預處理信號與閾值近下界進行比較，當預處 理信號小于閾值近下界時，輸出電平由低電平變為高電平，當預處理信號大于所述閾值近 下界時，將預處理信號與閾值近上界進行比較，當預處理信號小于閾值近下界時，輸出電平 不變，當預處理信號大于閾值近上界時，輸出電平由高電平變為低電平。另外，也可以為先 將預處理信號與閾值近上界比較，當預處理信號小于閾值近上界時，再將預處理信號與閾 值近下界比較，原理類似，此處不再贅述。
[0074]本發明所設計的模/數轉換器通過記錄信號變化至閾值處的時刻以及閾值大小 來記錄被采樣信號。在還原信號時，通過采樣脈沖所記錄下來的采樣時刻即：圖4中的采樣 脈沖信號步，以及每個采樣時刻對應的信號幅度值（閾值間距的累積，即：閾值上界與閾值 近下界的差或者閾值上界與閾值近上界的差的累加），得到一系列離散的采樣點，此后再對 這一系列的離散采樣點通過插值和濾波等方式即可得到原有信號。非均勻采樣的具體還原 算法有很多，此處不再贅述。
[0075]此處公開的僅為本發明的優選實施例，本說明書選取并具體描述這些實施例，是 為了更好地解釋本發明的原理和實際應用，并不是對本發明的限定。任何本領域技術人員 在說明書范圍內所做的修改和變化，均應落在本發明所保護的范圍內。
【主權項】
1. 一種超低功耗事件驅動型模/數轉換器，其特征在于，包括： 非均勻Ibit數/模轉換模塊：用于接收待轉換的模擬輸入信號，并將所述模擬輸入信 號轉換為位于閾值上下界之間的預處理信號；還用于接收控制邏輯的反饋控制信號，將所 述預處理信號上拉至閾值近上界或下拉至閾值近下界； 區域比較器：用于對所述預處理信號和所述閾值近上界進行比較和/或對所述預處理 信號和所述閾值近下界進行比較，輸出區域指示信號； 采樣比較器：用于接收所述區域指示信號，并判斷所述預處理信號是否穿越出閾值上 下界之間的區域，如穿越出，輸出采樣脈沖信號； 控制邏輯：用于接收所述區域指示信號和采樣脈沖信號，輸出反饋控制信號給所述非 均勻Ibit數/模轉換模塊。2. 根據權利要求1所述的超低功耗事件驅動型模/數轉換器，其特征在于，所述非均 勻Ibit數/模轉換模塊采用電荷共享機制將所述預處理信號上拉至閾值近上界或下拉至 閾值近下界。3. 根據權利要求1所述的超低功耗事件驅動型模/數轉換器，其特征在于，所述閾值上 界與所述閾值近上界的電壓差以及所述閾值下界與所述閾值近下界的電壓差為所述待轉 換的模擬輸入信號所夾雜噪聲電壓的標準差的三倍； 所述閾值上界與所述閾值近下界的電壓差以及所述閾值下界與所述閾值近上界的電 壓差為預設的最低有效位電壓。4. 根據權利要求1所述的超低功耗事件驅動型模/數轉換器，其特征在于，所述非均勻 Ibit數/模轉換模塊與所述采樣比較器之間通過三選二開關相連； 所述三選二開關用于將所述閾值上界和所述預處理信號輸入到所述采樣比較器的兩 個輸入端或將所述閾值下界和所述預處理信號輸入到所述采樣比較器的兩個輸入端。5. 根據權利要求1所述的超低功耗事件驅動型模/數轉換器，其特征在于，所述閾值近 上界和所述閾值近下界通過二選一開關連接到所述區域比較器的一輸入端； 所述二選一開關用于將所述閾值近上界或所述閾值近下界輸入到所述區域比較器的 一輸入端。6. -種超低功耗事件驅動型模/數轉換器的壓縮采樣方法，其特征在于，包括以下步 驟： 511 :將待轉換的模擬輸入信號轉換為位于閾值上下界之間的預處理信號； 512 :將所述預處理信號與閾值近上界以及閾值近下界進行比較，判斷預處理信號所在 的區域，輸出區域指示信號； 513 :根據區域指示信號，將所述預處理信號以及所述閾值下界輸出，或者將所述預處 理信號以及所述閾值上界輸出；同時將所述預處理信號以及所述閾值近下界輸出，或將所 述預處理信號以及所述閾值近上界輸出； S14:將所述預處理信號和所述閾值上界進行比較或者將所述預處理信號和所述閾值 下界進行比較，判斷是否進行采樣動作觸發，是則轉入步驟S15,否則重復步驟S14; 515 :觸發采樣動作，產生采樣脈沖信號； 516 :根據所述采樣脈沖信號和所述區域指示信號將蘇搜狐預處理信號下拉至所述閾 值近下界或上拉至所述閾值近上界。7. 根據權利要求6所述的壓縮采樣方法，其特征在于，所述步驟S12具體為：將所述預 處理信號與閾值近下界進行比較，當所述預處理信號小于所述閾值近下界時，輸出電平由 低電平變為高電平或由高電平變為低電平，當所述預處理信號大于所述閾值近下界時，將 所述預處理信號與所述閾值近上界進行比較，當所述預處理信號小于閾值近下界時，輸出 電平不變，當所述預處理信號大于閾值近上界時，輸出電平由高電平變為低電平或由低電 平變為高電平。8. 根據權利要求6所述的壓縮采樣方法，其特征在于，所述步驟S12具體為：將所述預 處理信號與閾值近上界進行比較，當所述預處理信號大于所述閾值近上界時，輸出電平由 低電平變為高電平或由高電平變為低電平，當所述預處理信號小于所述閾值近上界時，將 所述預處理信號與所述閾值近下界進行比較，當所述預處理信號大于所述閾值近下界時， 輸出電平不變，當所述預處理信號小于所述閾值近下界時，輸出電平由高電平變為低電平 或由低電平變為高電平。9. 根據權利要求6所述的壓縮采樣方法，其特征在于，所述步驟S16具體為：當所述預 處理信號觸碰所述閾值上界時，將預處理信號下拉至所述閾值近下界； 當所述預處理信號觸碰所述閾值下界時，將預處理信號上拉至所述閾值近上界。10. 根據權利要求9所述的壓縮采樣方法，其特征在于，所述步驟S16進一步為：非均 勻Ibit模/數轉換模塊根據采樣脈沖信號和區域指示信號，采用電荷共享機制將預處理信 號下拉至所述閾值近下界或上拉至所述閾值近上界。
【專利摘要】本發明公開了一種超低功耗事件驅動型模/數轉換器及其壓縮采樣方法，該轉換器包括：非均勻1bit數/模轉換模塊、區域比較器、采樣比較器以及控制邏輯。該方法包括：將待轉換的模擬輸入信號轉換為位于閾值上下界之間的預處理信號；判斷預處理信號所在的區域，輸出區域指示信號；根據區域指示信號，決定采樣比較器的輸入；判斷是否進行采樣動作觸發，是則觸發采樣動作，產生采樣脈沖信號，否則重復；根據采樣脈沖信號和區域指示信號將預處理信號下拉至所述閾值近下界或上拉至所述閾值近上界。本發明的超低功耗事件驅動型模/數轉換器及其壓縮采樣方法采用遲滯采樣方法將噪聲帶來的虛假采樣減小至最低，節省了系統的功耗。
【IPC分類】H03M1/54
【公開號】CN104935346
【申請號】CN201510232288
【發明人】田震震, 應忍冬, 劉佩林, 黃鎰東
【申請人】上海交通大學
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月8日