一种基于稳压RFC的高精度测量集成电路制造技术

本发明专利技术公开了一种基于稳压RFC的高精度测量集成电路。本发明专利技术中：稳压模块的输入端与供电电压源B10连接，稳压模块的输出端输出电压为电路供电；外部电路输出电压信号至比较器的同相输入端，比较器的反相输入端输入比较电压；比较器的输出端输出信号至计数模块；定时模块和计数模块输出的信号通过门逻辑控制器传输至数据处理输出模块进行输出；数据处理模块对RFC测量电路得到的数据进行累加8次，然后平均，把得到的结果输出。本发明专利技术通过稳压模块进行供电，可以通过寄存器对稳压的电压进行调节更改来给RFC提供不同的工作电压；通过设置定时模块，从而让采集的时间更精确和统一，提高了测量数据的精确度和稳定性。高了测量数据的精确度和稳定性。高了测量数据的精确度和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于稳压RFC的高精度测量集成电路


[0001]本专利技术属于软件开发
，特别是涉及一种基于稳压RFC的高精度测量集成电路。

技术介绍

[0002]RFC(ResistortoFrequencyConverter)，是电阻/频率转换电路，是利用电阻电容的充放电原理，在相应的端口上产生RC振荡，用计数输入口读得一定时间内的脉冲数量，或是一定数量脉冲所需要时间，计算出振荡频率后，透过和标准电阻下振荡频率的对比，获得被测电阻值的一种方法，此设计方法简单易行，外部组件少，成本低廉而且适合量产，常用于温度和湿度电阻传感器的阻值的测量。
[0003]RFC的转换原理如下：在翻转电平，充放电系数相同时：F＝1/T＝1/RC；
[0004]在翻转电平相同时，RFC转换频率只跟电阻R和电容C有关系，跟其他因素无关，但是由于芯片内部RFC电路的各种与非门、反相器、比较器、计数器的走线有一定内阻和寄生电容的存在，导致改变了原有的电阻R和电容C，而且这些内阻和寄生电容会随着电压的变化而变化，那么这时候就需要给整个RFC模块做一个稳压模块，来消除外部电压变化而导致的误差，从而做到更精确的测量。
[0005]因为软件开关RFC是需要执行指令的，而且有时候由于有其他程序嵌入执行，会导致开启和关闭的时间有延迟，做不到翻转电平相同，这时候我们就做了一个硬件自动开启和关闭RFC计数的定时模块，这样可以做到每次的RFC翻转电平的时间长度是相同的，从而做到更精确的测量

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种基于稳压RFC的高精度测量集成电路，通过稳压模块进行供电，可以给芯片使用不同的供电电压，实现稳压然后供电给RFC，可以通过寄存器对稳压的电压进行调节更改来给RFC提供不同的工作电压；通过设置定时模块，从而让采集的时间更精确和统一，提高了测量数据的精确度和稳定性。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0008]本专利技术为一种基于稳压RFC的高精度测量集成电路，包括稳压模块，所述稳压模块的输入端与供电电压源B10连接，所述稳压模块的输出端输出电压为电路供电；所述稳压模块通过寄存器控制开关和调节电压；RFC测量电路，所述RFC测量电路包括外部电路、定时模块和计数模块；所述定时模块输出定时信号；所述外部电路输出电压信号至比较器的同相输入端，所述比较器的反相输入端输入比较电压；所述比较器的输出端输出信号至计数模块；所述定时模块和计数模块输出的信号通过门逻辑控制器传输至数据处理输出模块进行输出；所述数据处理模块对RFC测量电路得到的数据进行累加8次，然后平均，把得到的结果输出。
[0009]优选地，所述稳压模块还与一接地电容C2连接，所述接地电容C2为0.1uF。
[0010]优选地，所述稳压模块包括基准电压源Vref、放大器OPA和MOS开关；所述基准电压源Vref输出电压信号通过放大器放大后输出至MOS开关的源极；所述MOS开关的栅极与寄存器开关连接，所述MOS开关的漏极输出电压源VLDO。
[0011]优选地，所述放大器OPA通过寄存器调节放大倍数。
[0012]优选地，所述比较器的反相输入端输入比较电压为1/2VLDO。
[0013]优选地，所述RFC测量电路的外部电路包括温敏电阻RT、参考电阻R1和RFC充放电电容C1；所述温敏电阻RT和参考电阻R1的一端均与RFC测量电路的引脚连接；所述温敏电阻RT和参考电阻R1的另一端串联RFC充放电电容C1至接地；所述比较器的同相输入端接入到RFC充放电电容C1与温敏电阻RT和参考电阻R1的中间连接点。
[0014]本专利技术具有以下有益效果：
[0015]本专利技术通过稳压模块进行供电，可以给芯片使用不同的供电电压，实现稳压然后供电给RFC，可以通过寄存器对稳压的电压进行调节更改来给RFC提供不同的工作电压；通过设置定时模块，从而让采集的时间更精确和统一，提高了测量数据的精确度和稳定性。
[0016]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术的一种基于稳压RFC的高精度测量集成电路的系统框图；
[0019]图2为稳压模块的系统框图。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]请参阅图1所示，本专利技术为一种基于稳压RFC的高精度测量集成电路，包括稳压模块和RFC测量电路；
[0022]稳压模块的输入端与供电电压源B10连接，稳压模块还与一接地电容C2连接，接地电容C2为0.1uF；这个电容是为了让稳压器更稳定，不会受走线和外部寄生电容和干扰的影响，从而做到精确稳压的效果，由于C2电容是0.1uf集成到芯片里面的成本比较大，所以选择外接，而且外接有个好处就是如果外部干扰很强的情况下，可以加大C2的大小来稳定稳压器的输出电压值。
[0023]稳压模块的输出端输出电压为电路供电；稳压模块通过寄存器控制开关和调节电压；
[0024]稳压模块包括基准电压源Vref、放大器OPA和MOS开关；基准电压源Vref输出电压信号通过放大器放大后输出至MOS开关的源极；MOS开关的栅极与寄存器开关连接，MOS开关
的漏极输出电压源VLDO；放大器OPA通过寄存器调节放大倍数；
[0025]RFC测量电路包括外部电路、定时模块和计数模块；定时模块输出定时信号；外部电路输出电压信号至比较器的同相输入端，比较器的反相输入端输入比较电压；比较器的反相输入端输入比较电压为1/2VLDO；比较器的输出端输出信号至计数模块；
[0026]RFC测量电路的外部电路包括温敏电阻RT、参考电阻R1和RFC充放电电容C1；温敏电阻RT和参考电阻R1的一端均与RFC测量电路的引脚连接；温敏电阻RT和参考电阻R1的另一端串联RFC充放电电容C1至接地；比较器的同相输入端接入到RFC充放电电容C1与温敏电阻RT和参考电阻R1的中间连接点。
[0027]分别通过R1和RT对C1充电和放电，得到两个频率，然后得到计数值，发现在不同的电压相同的温度下，每次得到的计数值都是相同的，基本没有偏差，这样计算出来的温度就不会随这电压和采集时间的变化而产生波动，这样就可以提高采集温度的精度了。
[0028]定时模块和计数模块输出的信号通过门逻辑控制器传输至数据处理输出模块进行输出；数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于稳压RFC的高精度测量集成电路，其特征在于，包括稳压模块，所述稳压模块的输入端与供电电压源B10连接，所述稳压模块的输出端输出电压为电路供电；所述稳压模块通过寄存器控制开关和调节电压；RFC测量电路，所述RFC测量电路包括外部电路、定时模块和计数模块；所述定时模块输出定时信号；所述外部电路输出电压信号至比较器的同相输入端，所述比较器的反相输入端输入比较电压；所述比较器的输出端输出信号至计数模块；所述定时模块和计数模块输出的信号通过门逻辑控制器传输至数据处理输出模块进行输出；所述数据处理模块对RFC测量电路得到的数据进行累加8次，然后平均，把得到的结果输出。2.根据权利要求1所述的一种基于稳压RFC的高精度测量集成电路，其特征在于，所述稳压模块还与一接地电容C2连接，所述接地电容C2为0.1uF。3.根据权利要求1所述的一种基于稳压RFC的高精度测量集成电路，其特征在于，所述稳压模块包括基准电压源Vre...

【专利技术属性】
技术研发人员：季侠，骆海松，
申请(专利权)人：合肥磐芯电子有限公司，
类型：发明
国别省市：