可增强ADC多通道采样精度的系统及其方法技术方案

技术编号:25230173 阅读:30 留言:0更新日期:2020-08-11 23:17
本发明专利技术公开了可增强ADC多通道采样精度的系统及其方法,可增强ADC多通道采样精度的系统,包括ADC采样模块和通道选择电路,ADC采样模块通过选择通道选择电路中的至少一路道通进行采样并且对采样结果进行输出,通道选择电路包括若干通道并且通道与通道之间并联,每路通道包括两个相同的通道选择器并且每路中的通道选择器串联,通道选择器包括NMOS管和PMOS管。本发明专利技术公开的可增强ADC多通道采样精度的系统及其方法,其可以当某个通道没有选中时,这个通道与外界进行了隔离,通道之间的切换,就不会出现电荷贯穿的问题,频繁切换通道时ADC的转换值也不会产生了相邻通道耦合电容贯穿的现象,保证高精度ADC采样精准。

【技术实现步骤摘要】
可增强ADC多通道采样精度的系统及其方法
本专利技术属于ADC采样精度
,具体涉及一种可增强ADC多通道采样精度的系统和一种可增强ADC多通道采样精度的方法。
技术介绍
现有的ADC采样在实际使用中出现了一种现象:其中包含了上述前置电阻Rain的影响,也包含了充电时间常数τ的影响,传统通道选择电路,改变MUX通道选择后由于ADC的电容需要重新充放电来采样,而频繁切换通道时ADC的转换值就会不准,产生了相邻通道耦合电容贯穿的现象,造成ADC采样不准。公开号为:CN107727930A,主题名称为智能型高精度模拟信号采样系统和采样方法的专利技术专利,其技术方案公开了“系统中包括采样终端和上位机;所述采样终端包括N(N>1)个ADC模块、FPGA芯片、信号调理模块、数据缓存模块;所述ADC模块的参考电压输入管脚均连接同一个电压参考模块的输出端;所述ADC模块的采样输入管脚相互连接在一起,并连接信号调理模块输出端,信号调理模块输入端与采样探头相连;所述信号调理模块输入端通过相互串联的电阻R1、R2连接运算放大器U1A的同相输入端,电阻R2两端分别通过电容C1和电容C2连接参考地;运算放大器U1A的反相输入端通过电阻R3连接参考地,还通过电阻R4连接电源VCC;运算放大器U1A的输出端连接运算放大器U1B的同相输入端,运算放大器U1B的输出端作为信号调理模块的输出端,并与U1B的反相输入端相连;所述FPGA芯片通过串口驱动器连接上位机,通过不同的控制管脚连接各个ADC芯片;FPGA芯片外接有源晶振作为参考时钟,FPGA芯片内置时钟发生模块,所述时钟发生模块生成N个采样时钟;每个采样时钟的周期T均相同,相位依次相差T/N,FPGA芯片的每个采样时钟输出管脚均分别与一个ADC模块的时钟输入管脚相连接;FPGA芯片通过全双工数字接口访问数据缓存模块,并在缓存模块中划分出N个大小相同且地址不重叠的数据缓存区;FPGA芯片还对外引出N个数据输入通道,分别连接各个ADC模块的数字输出端,每个数据输入通道对应一个数据缓存区”。以上述专利技术专利为例,其虽然提到了提到采样精度,但是其技术方案与本专利技术不同。因此,针对上述问题,予以进一步改进。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供可增强ADC多通道采样精度的系统及其方法,其可以当某个通道没有选中时,这个通道与外界进行了隔离,通道之间的切换,就不会出现电荷贯穿的问题,频繁切换通道时ADC的转换值也不会产生了相邻通道耦合电容贯穿的现象,保证高精度ADC采样精准。本专利技术的另一目的在于提供可增强ADC多通道采样精度的系统及其方法,其具有高效便捷、安全性强等优点。为达到以上目的,本专利技术提供了一种可增强ADC多通道采样精度的系统,包括:ADC采样模块和通道选择电路,ADC采样模块通过选择通道选择电路中的至少一路道通进行采样并且对采样结果进行输出,通道选择电路包括若干通道并且通道与通道之间并联;每路通道包括两个相同的通道选择器并且每路中的通道选择器串联,通道选择器包括NMOS管和PMOS管,靠近NMOS管的一侧设有第一使能端AIN_EN并且靠近PMOS管的一侧设有第二使能端AIN_ENB,在NMOS管和PMOS管的中间设有输入端AIN,前一个通道选择器的输出端与后一个通道选择器的输入端电性连接并且后一个通道选择器的输出端与ADC采样模块的输入端电性连接,第二使能端还与前一个通道选择器的输出端电性连接并且接地。作为上述技术方案的进一步优选的技术方案,ADC采样模块对一路通道采样完并且切换到另一路通道进行采样时,对另一路通道进行精确采样。为达到上述目的,本专利技术还提供一种可增强ADC多通道采样精度的方法,包括以下步骤:步骤S1:ADC采样模块通过选择通道选择电路中的至少一路道通进行采样并且对采样结果进行输出,通道选择电路包括若干通道并且通道与通道之间并联;步骤S2:每路通道包括两个相同的通道选择器并且每路中的通道选择器串联,通道选择器包括NMOS管和PMOS管,靠近NMOS管的一侧设有第一使能端AIN_EN并且靠近PMOS管的一侧设有第二使能端AIN_ENB,在NMOS管和PMOS管的中间设有输入端AIN,前一个通道选择器的输出端与后一个通道选择器的输入端电性连接并且后一个通道选择器的输出端与ADC采样模块的输入端电性连接,第二使能端还与前一个通道选择器的输出端电性连接并且接地。作为上述技术方案的进一步优选的技术方案,在步骤S1中ADC采样模块对采样信号的RC瞬态反应并且采样时间tsa的计算公式为:作为上述技术方案的进一步优选的技术方案,假设ADC采样模块的输出端和输入端采样的误差精度要求为0.5LSB,输入端为全范围输入2NLSB(N为ADC位数),则tsa的计算公式为:tsa=(RAIN+RADC)*CADC*ln(2)*(N+1)。作为上述技术方案的进一步优选的技术方案,ADC采样模块的时钟频率FADC的计算公式为:附图说明:图1为本专利技术的可增强ADC多通道采样精度的系统及其方法的通道选择电路图。图2为现有的外部输入和芯片内部连接关系图。图3为采样误差精度和时间常数个数NT关系图。图4位采样通道示波器波形示意图。图5为信号连接关系图。图6为现有的通道选择电路图具体实施方式以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本专利技术的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本专利技术的精神和范围的其他技术方案。在本专利技术的优选实施例中,本领域技术人员应注意,本专利技术所涉及的NMOS管和PMOS管等可被视为现有技术。优选实施例。本专利技术公开了一种可增强ADC多通道采样精度的系统,包括:ADC采样模块和通道选择电路,ADC采样模块通过选择通道选择电路中的至少一路道通进行采样并且对采样结果进行输出,通道选择电路包括若干通道并且通道与通道之间并联;每路通道包括两个相同的通道选择器并且每路中的通道选择器串联,通道选择器包括NMOS管和PMOS管,靠近NMOS管的一侧设有第一使能端AIN_EN并且靠近PMOS管的一侧设有第二使能端AIN_ENB,在NMOS管和PMOS管的中间设有输入端AIN,前一个通道选择器的输出端与后一个通道选择器的输入端电性连接并且后一个通道选择器的输出端与ADC采样模块的输入端电性连接,第二使能端还与前一个通道选择器的输出端电性连接并且接地。优选的,如图1所示,最上一行代表第一路通道,前一个通道选择器为远离ADC采样模块(SARADC)的一个,后一个通道选择器为靠近并且与ADC采样模块(SARADC)电性连接的一个,两个通道选择器都包括第一使能端AIN_EN1和第二使能端AIN_EN1B;第二行代表第二路通道,两个通道本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种可增强ADC多通道采样精度的系统,其特征在于,包括:/nADC采样模块和通道选择电路,ADC采样模块通过选择通道选择电路中的至少一路道通进行采样并且对采样结果进行输出,通道选择电路包括若干通道并且通道与通道之间并联;/n每路通道包括两个相同的通道选择器并且每路中的通道选择器串联,通道选择器包括NMOS管和PMOS管,靠近NMOS管的一侧设有第一使能端AIN_EN并且靠近PMOS管的一侧设有第二使能端AIN_ENB,在NMOS管和PMOS管的中间设有输入端AIN,前一个通道选择器的输出端与后一个通道选择器的输入端电性连接并且后一个通道选择器的输出端与ADC采样模块的输入端电性连接,第二使能端还与前一个通道选择器的输出端电性连接并且接地。/n

【技术特征摘要】
1.一种可增强ADC多通道采样精度的系统,其特征在于,包括:
ADC采样模块和通道选择电路,ADC采样模块通过选择通道选择电路中的至少一路道通进行采样并且对采样结果进行输出,通道选择电路包括若干通道并且通道与通道之间并联;
每路通道包括两个相同的通道选择器并且每路中的通道选择器串联,通道选择器包括NMOS管和PMOS管,靠近NMOS管的一侧设有第一使能端AIN_EN并且靠近PMOS管的一侧设有第二使能端AIN_ENB,在NMOS管和PMOS管的中间设有输入端AIN,前一个通道选择器的输出端与后一个通道选择器的输入端电性连接并且后一个通道选择器的输出端与ADC采样模块的输入端电性连接,第二使能端还与前一个通道选择器的输出端电性连接并且接地。


2.根据权利要求1所述的一种可增强ADC多通道采样精度的系统,其特征在于,ADC采样模块对一路通道采样完并且切换到另一路通道进行采样时,对另一路通道进行精确采样。


3.一种可增强ADC多通道采样精度的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:ADC采样模块通过选择通道选择电路中的至少一路道通进行采样并且对采样结果进行输出,通道选择电路包括若干通道并且通道与通道之间并联;
步骤S2:每路通道包括两个相同的通道选择器并且每路中的通道选择器串联,通道选择器包括NMOS管和PMOS管,靠近NMOS管的...

【专利技术属性】
技术研发人员:牟晨杰罗安李云汪飞李武华周乐明
申请(专利权)人:希翼微电子嘉兴有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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