今天再和大家分享乙個jim walliams用超低壓比較器設計的乙個單電池供電的10位adc轉換器電路，讓我們在對大師的膜拜中共同提高設計水平，廢話不少，先上電路：
一、工作原理
轉換命令處輸入高電平時，綠色部分得倒置三極體飽和導通，將聚苯乙烯電容放電到1mv以下，幾乎為零(倒置三極體得應用非常巧妙，一般人根本想不到將電晶體開關倒置使用！)，此時lt1018的負端輸入電壓高於正端，則c1a(lt1018)輸出為低；
放電完畢，轉換命令設為低，開始轉換adc，紅色部分的恆流源開始對聚苯乙烯電容線性充電，一直充到與lt1018得負端輸入電壓相同，則c1a(lt1018)輸出為高；
三個肖特基二極體構成乙個簡單的數位電路裡的線或的關係，只要乙個輸入為高，vt4的基極就為高，資料輸出就為低;
轉換命令為高：
d2正端為低電平 ， d3正端為高電平，則無論d2正端是什麼電平，vt4的基極都為高，資料輸出固定為低
轉換命令為低：
電容充電未到達輸入電平時，d2正端為低電平 ，d3正端為低電平，此時vt4的基極由d1的振盪脈衝決定，資料輸出隨黃色區域的振盪脈衝變化，輸出的脈衝數n為：t振盪*n=t=vin/i充 ==> n=vin/(i充 * t振盪),i充為紅色區域的充電電流為常數，t振盪為黃色區域的振盪週期，也是常數，可見輸出脈衝數正比於需要轉換的模擬電壓！
電容充電未到達輸入電平時，d2正端為高電平，則vt4的基極固定為高，資料輸出固定為低
二、紅色部分為恆流源充電電路
當流過r4的電流增加時，q4的發射極電位下降，q4的基極如果電位基本恆定，則q4的be壓降減小，r4將抑制流過r4的電流增加,形成負反饋穩定住流過r4的電流；
如果q4的基極電位下降，則q1的be壓降增加，導致q1的ie電流增加，導致流過r1的電流增加，q4的基極電位上公升，形成負反饋，穩定住q4的基極電位。
那麼流過r4的電流如何計算？
首先計算流過r5的電流，約等於1.25v/(r2+r5)=29.62ua,和上圖**測量的29.6ua一樣。
經過q1、q4兩個be結後，q1的基極電位約等於q4的基極電位，這是設計比較巧妙的地方：利用pn結做兩次電平移位！所以流過r4的電流為deltv/(r4+r6)=deltv/(27.4k)，流過r5的電流=deltv/r5=deltv/12.1k,得：
流過r4的電流=流過r5的電流*12.1k/27.4k=13.07ua,而上圖**測試為13ua非常精確！
c1可以在此微弱電流下恆流充電，改變r6可以改變充電電流大小。
三、綠色部分為充電電容控制電路
此區域雖然最簡單，卻也是最出人意料的，大神是倒置應用三極體！這樣倒置應用的特點就是飽和電壓降非常低，可以低到幾毫伏，遠遠小於正常應用，可以把聚苯乙烯電容的電荷完全放到0，提高了轉換精度！以下是**波形，測試了倒置與非倒置的i-v特性，左邊是倒置應用，其飽和壓降非常低。
注意充電電容特別指出用聚苯乙烯電容，因為這種電容的漏電流非常小。普通的電容漏電流較大，嚴重影響測試精度
四、黃色區域的振盪電路
這是使用了晶體諧振器來穩頻，這種電路很少使用，穩頻精度不是太好，這裡使用它，估計大神是剛好利用空閒的乙個lt1018,乙個lt1018裡面有兩個比較器，前面使用了乙個，剩下這個剛好順便做個振盪源
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