电压数字转换器的控制电路及电阻传感器读出电路制造技术

一种电压数字转换器的控制电路及电阻传感器读出电路，电压数字转换器的控制电路包括：被配置为根据第一控制信号进行接入或者关断参考电压和/或共模电压的开关模块；与开关模块连接，被配置为根据参考电压和共模电压进行充电或者放电的储能模块；与储能模块连接，被配置为对储能模块输出的电荷进行Δ∑调制反馈后，输出积分电压的调制模块；以及与调制模块连接，被配置为根据第二控制信号对积分电压进行量化处理得到数字编码信号的量化器；本实用新型专利技术实施例中的调制模块可实现电能复用，降低了电压数字转换器的控制电路的总功耗，并且通过Δ∑调制反馈能够滤除电压转换过程中的干扰分量，有利于提高了所述量化器输出的数字编码信号的精度和分辨率。

Control circuit of voltage digital converter and readout circuit of resistance sensor

【技术实现步骤摘要】
电压数字转换器的控制电路及电阻传感器读出电路
本技术属于电子电路
，尤其涉及一种电压数字转换器的控制电路及电阻传感器读出电路。
技术介绍
随着电子技术的快速发展，电压检测技术得到了快速的发展；在实际应用过程中，技术人员直接得到被测物体的相关性能参数，尤其是当被测物体的性能参数以非电量的形式(比如压力、应力、位移、微小形变等)呈现时，那么只能将这些非电量的性能参数转换为电压等；当得到被测物体的电压值时，通过对于该电压值的检测和分析就能够得出所述被测物体的工作状态，比如通过被测物体的电压值变化量能够得出被测物体的温度、压力、湿度以及形变等一系列数据；然而在对于被测物体的电压值进行处理、分析过程中，通过检测电路检测到的被测物体的电压值仅仅为一模拟量，技术人员无法对该模拟量直接进行运算处理，需要将该模拟量转换而数字信号，比如通过二进制编码信号来表达电压模拟量的幅值；因此传统技术中的电压检测方法必须要采用数字转换器将连续的电压模拟量转换为外界计算机设备可识别的数字信号，通过该数字信号实现对于电压值的实时处理功能。在传统技术中的数字转换器中，模数转换设备需要一个稳定的电流源偏置，通过该电流源来驱动数字转换器来实现模数转换功能；若技术人员想要获得更高的信噪比，那么数字转换器就必须要采用功率更大的偏置电流，这就导致了数字转换器存在较大的功耗；那么若技术人员采用一些方法降低数字转换器的功耗，那么数字转换器中电子元器件的工作状态将会受到很大的影响，数字转换器输出的数字信号的精度和分辨率就无法得到保证，通过该数字信号无法准确地得到相应电压值，降低了数字转换器的控制精度和控制响应速度，用户的使用体验不佳。
技术实现思路
有鉴于此，本技术实施例提供了一种电压数字转换器的控制电路及电阻传感器读出电路，旨在解决传统的技术方案中的电压数字转换器存在较大的功耗，信号转换的稳定性较差，以及通过电压数字转换器得到的数字信号的精度和分辨率较低的问题。本技术实施例的第一方面提供了一种电压数字转换器的控制电路，包括：被配置为根据第一控制信号进行接入或者关断参考电压和/或共模电压的开关模块；与所述开关模块连接，被配置为根据所述参考电压和所述共模电压进行充电或者放电的储能模块；与所述储能模块连接，被配置为对所述储能模块输出的电荷进行调制反馈后，输出积分电压的调制模块；以及与所述调制模块连接，被配置为根据第二控制信号对所述积分电压进行量化处理得到数字编码信号的量化器。在其中的一个实施例中，所述开关模块包括：第一开关管和第二开关管；所述第一控制信号包括：第一驱动信号和第二驱动信号；其中，所述第一开关管的第一导通端接入所述参考电压，所述第二开关管的第一导通端接入所述共模电压，所述第一开关管的第二导通端和所述第二开关管的第二导通端共接于所述储能模块；所述第一开关管的控制端接入所述第一驱动信号，所述第一开关管根据所述第一驱动信号的电平状态导通或者关断；所述第二开关管的控制端接入所述第二驱动信号，所述第二开关管根据所述第二驱动信号的电平状态导通或者关断。在其中的一个实施例中，所述第一驱动信号的电平状态和所述第二驱动信号的电平状态满足以下条件：在上式中，所述“+”代表信号的逻辑与运算，所述N1为第一驱动信号的电平状态，所述N2为第二驱动信号的电平状态，所述Y＝0或者1，所述为所述Y的相反值，所述φ1d为第一电平信号，所述φ2d为第二电平信号，并且所述第一电平信号和第二电平信号的相位交错。在其中的一个实施例中，所述储能模块包括：第一电容；其中，所述第一电容的第一端接所述开关模块，所述第一电容的第二端接所述调制模块。在其中的一个实施例中，所述调制模块包括：与所述储能模块连接，被配置为根据开关信号进行导通或者关断，转移并且调节所述储能模块输出的电荷的开关单元；以及连接在所述开关单元与所述量化器之间，被配置为对所述储能模块输出的电荷进行积分和比较放大，以输出所述积分电压的过零单元。在其中的一个实施例中，所述开关信号包括第一开关信号和第二开关信号；所述开关单元包括：可变电阻、第三开关管以及第四开关管；其中，所述第三开关管的第一导通端接入所述共模电压，所述第三开关管的第二导通端和所述可变电阻的第一端共接于所述储能模块，所述可变电阻的第二端接所述第四开关管的第一导通端，所述第四开关管的第二导通端接所述过零单元；所述第三开关管的控制端接入所述第一开关信号，所述第三开关管根据所述第一开关信号的电平状态导通或者关断；所述第四开关管的控制端接入所述第二开关信号，所述第四开关管根据所述第二开关信号的电平状态导通或者关断。在其中的一个实施例中，所述第一开关信号和所述第二开关信号的相位交错。在其中的一个实施例中，所述量化器包括：第一电压输入端、第二电压输入端、控制端以及数字信号输出端；其中，所述量化器的第一电压输入端接所述过零单元，所述量化器的第二电压输入端接所述共模电压，所述量化器的控制端接入所述第二控制信号，所述量化器根据所述第二控制信号的电平状态工作或者停止；在所述量化器工作时，所述量化器对所述积分电压和所述共模电压进行差分运算以生成所述数字编码信号，所述量化器的数字信号输出端输出所述数字编码信号；所述第二控制信号的相位和所述第二开关信号的相位相同。在其中的一个实施例中，所述过零单元包括：比较器、积分电容、第五开关管以及恒流源；其中，所述比较器的第一输入端接入所述共模电压，所述比较器的第二输入端和所述积分电容的第一端共接于所述开关单元，所述积分电容的第二端、所述第五开关管的第一导通端、所述比较器的输出端以及所述恒流源的第一端共接于所述量化器，所述恒流源的第二端接地；所述第五开关管的第二端接第一直流电源；所述第五开关管的控制端接入第三驱动信号，所述第五开关管根据所述第三驱动信号的电平状态导通或者关断。本技术实施例的第二方面提供了一种电阻传感器读出电路，包括：被配置输出驱动电流的电流源；与所述电流源连接，被配置为根据外界扰动量改变自身阻值的电阻传感器；与所述电阻传感器连接，被配置为采集所述电阻传感器的运行电流的变化量，并将所述运行电流的变化量转换为参考电压的电压转换器；以及如上所述电压数字转换器的控制电路，所述电压数字转换器的控制电路与所述电压转换器连接，所述电压数字转换器的控制电路接入所述参考电压并转换成数字编码信号。上述的电压数字转换器的控制电路通过储能模块进行充电或者放电，在电压数字转换器的控制电路对电压进行模数转换过程中，通过储能模块输出的电能即能够向调制模块提供工作电能，又能够作为调制模块的偏置电能，实现了电能的复用，降低了开关功耗，本实施例中的电压数字转换器的控制电路能够持续性地实现模数转换的功能，以稳定地输出数字编码信号，提高了所述电压数字转换器的控制电路的实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电压数字转换器的控制电路，其特征在于，包括：/n被配置为根据第一控制信号的电平状态进行接入或者关断参考电压和/或共模电压的开关模块；/n与所述开关模块连接，被配置为根据所述参考电压和所述共模电压进行充电或者放电的储能模块；/n与所述储能模块连接，被配置为对所述储能模块输出的电荷进行Δ∑调制反馈后，输出积分电压的调制模块；以及/n与所述调制模块连接，被配置为根据第二控制信号对所述积分电压进行量化处理得到数字编码信号的量化器。/n

【技术特征摘要】
1.一种电压数字转换器的控制电路，其特征在于，包括：
被配置为根据第一控制信号的电平状态进行接入或者关断参考电压和/或共模电压的开关模块；
与所述开关模块连接，被配置为根据所述参考电压和所述共模电压进行充电或者放电的储能模块；
与所述储能模块连接，被配置为对所述储能模块输出的电荷进行Δ∑调制反馈后，输出积分电压的调制模块；以及
与所述调制模块连接，被配置为根据第二控制信号对所述积分电压进行量化处理得到数字编码信号的量化器。


2.根据权利要求1所述的电压数字转换器的控制电路，其特征在于，所述开关模块包括：第一开关管和第二开关管；所述第一控制信号包括：第一驱动信号和第二驱动信号；
其中，所述第一开关管的第一导通端接入所述参考电压，所述第二开关管的第一导通端接入所述共模电压，所述第一开关管的第二导通端和所述第二开关管的第二导通端共接于所述储能模块；
所述第一开关管的控制端接入所述第一驱动信号，所述第一开关管根据所述第一驱动信号的电平状态导通或者关断；
所述第二开关管的控制端接入所述第二驱动信号，所述第二开关管根据所述第二驱动信号的电平状态导通或者关断。


3.根据权利要求2所述的电压数字转换器的控制电路，其特征在于，所述第一驱动信号的电平状态和所述第二驱动信号的电平状态满足以下条件：






在上式中，所述“+”代表信号的逻辑与运算，所述N1为第一驱动信号的电平状态，所述N2为第二驱动信号的电平状态，所述Y＝0或者1，所述为所述Y的相反值，所述φ1d为第一电平信号，所述φ2d为第二电平信号，并且所述第一电平信号和第二电平信号的相位交错。


4.根据权利要求1所述的电压数字转换器的控制电路，其特征在于，所述储能模块包括：第一电容；
其中，所述第一电容的第一端接所述开关模块，所述第一电容的第二端接所述调制模块。


5.根据权利要求1所述的电压数字转换器的控制电路，其特征在于，所述调制模块包括：
与所述储能模块连接，被配置为根据开关信号进行导通或者关断，转移并且调节所述储能模块输出的电荷的开关单元；以及
连接在所述开关单元与所述量化器之间，被配置为对所述储能模块输出的电荷进行积分和比较放大，以输出所述积分电压的过零单元。


6.根据权利要求5所述的电压数字转换器的控制电路，其特征在于，所述开关信号包括第一开关信号和第二开关信号；
所述开关单元包括：可变电阻、...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎冰，林尔城，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：新型
国别省市：广东;44