【技术实现步骤摘要】
多通道信号采集电路
[0001]本公开的实施例涉及电路
，具体地，涉及多通道信号采集电路
。
技术介绍
[0002]多通道信号采集电路通常包含一个或多个模拟数字转换器
(ADC)
和多路选择器
。ADC
将输入的模拟信号转化为数字信号以便后续处理
。
多路选择器用于选择被采样及转换的通道
。
取决于输入信号的强度，放大器也可能成为多通道信号采集电路中必要的组成部件以对信号进入
ADC
前进行预处理
。
多通道信号采集电路中的放大器需要有低输入失调电压
(input offset voltage)
以及足够的输出能力以驱动
ADC。
为保证
ADC
有优良噪声性能且不受信号混叠
(Aliasing)
影响，通常输入信号在进入
ADC
之前还需加滤波器
。
在一些应用中，例如电池管理系统
(BMS)
和工业级测量系统，被观测信号处于直流或极低频率，滤波器必须使用值较大的电阻器和电容器
。
由于在单芯片上集成大电阻器和大电容器的成本较高，通常这些被动元件被布置在芯片外部
。
由于这些片外大电阻处于输入信号和
ADC
之间，该类多通道信号采集电路需要拥有极低的输入电流以保证整体采样精度不会由于输入电流流过滤波电阻器而造成额外压降
。
专利技术内...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种多通道信号采集电路，包括：第一输入电路
、
第二输入电路
、
第一放大电路
、
第二放大电路
、
选择电路
、
第一采样电路
、
第二采样电路
、
以及存储电路，其中，所述第一输入电路耦接起始电压端和第一电压端至第
n
电压端，所述第二输入电路耦接第
n
电压端至第
2n
电压端；在第一采样期间，所述多通道信号采集电路对耦接到所述第一输入电路的电压端中的两个电压端之间的第一电压差进行采样，所述第一输入电路被配置为将所述第一电压差提供给所述第一放大电路，所述第二输入电路被配置为将参考电压差提供给所述第二放大电路，所述第一放大电路被配置为放大所述第一电压差，所述第二放大电路被配置为放大所述参考电压差，所述选择电路被配置为向所述第二采样电路提供第一放大信号并向所述第一采样电路提供第二放大信号，所述第一放大信号等于经放大的第一电压差与所述第一放大电路的失调电压之和，所述第二放大信号等于经放大的参考电压差与所述第二放大电路的失调电压之和，所述第一采样电路被配置为对所述第二放大信号进行采样以生成第二数字信号；在第二采样期间，所述多通道信号采集电路对耦接到所述第二输入电路的电压端中的两个电压端之间的第二电压差进行采样，所述第一输入电路被配置为将所述参考电压差提供给所述第一放大电路，所述第二输入电路被配置为将所述第二电压差提供给所述第二放大电路，所述第一放大电路被配置为放大所述参考电压差，所述第二放大电路被配置为放大所述第二电压差，所述选择电路被配置为向所述第一采样电路提供第三放大信号并向所述第二采样电路提供第四放大信号，所述第三放大信号等于经放大的参考电压差与所述第一放大电路的失调电压之和，所述第四放大信号等于经放大的所述第二电压差与所述第二放大电路的失调电压之和，所述第一采样电路被配置为对所述第三放大信号进行采样以生成第一数字信号；所述存储电路被配置为：存储所述第一数字信号和所述第二数字信号；所述第二采样电路被配置为：在所述第一采样期间，对所述第一放大信号进行采样以生成第一码字，并根据所述第一码字和所述第一数字信号来生成目标码字；在所述第二采样期间，对所述第四放大信号进行采样以生成第二码字，并根据所述第二码字和所述第二数字信号来生成所述目标码字
。2.
根据权利要求1所述的多通道信号采集电路，其中，在所述第一采样期间，所述第二放大电路还被配置为：生成负的参考电压差，并放大所述负的参考电压差，所述选择电路还被配置为向所述第一采样电路提供负的第二放大信号，所述负的第二放大信号等于经放大的负的参考电压差与所述第二放大电路的负的失调电压之和，所述第一采样电路被配置为：对所述负的第二放大信号与所述第二放大信号之差的一半进行采样以生成所述第二数字信号；在所述第二采样期间，所述第一放大电路还被配置为：生成负的参考电压差，并放大所述负的参考电压差，所述选择电路还被配置为向所述第一采样电路提供负的第三放大信号，所述负的第三放大信号等于经放大的负的参考电压差与所述第一放大电路的负的失调电压之和，所述第一采样电路被配置为：对所述负的第三放大信号与所述第三放大信号之差的一半进行采样以生成所述第一数字信号
。3.
根据权利要求1或2所述的多通道信号采集电路，其中，所述参考电压差为零
。
4.
根据权利要求1或2所述的多通道信号采集电路，其中，所述第一输入电路包括：第一多路选择器
、
第二多路选择器，多个滤波电阻器和多个滤波电容器，其中，所述第一多路选择器耦接所述第一电压端至所述第
n
电压端中的偶数电压端
、
所述起始电压端和参考电压端，所述第二多路选择器耦接所述第一电压端至所述第
n
电压端中的奇数电压端和所述参考电压端，每个偶数电压端和所述起始电压端与所述第一多路选择器之间分别耦接一个滤波电阻器，每个奇数电压端与所述第二多路选择器之间分别耦接一个滤波电阻器，所述起始电压端和所述偶数电压端中任意相邻的两个电压端之间耦接一个滤波电容器，所述奇数电压端中任意相邻的两个电压端之间耦接一个滤波电容器；所述第一多路选择器被配置为：在所述第一采样期间，依次输出来自所述起始电压端和所述偶数电压端中的一个电压端的电压；在所述第二采样期间，输出来自所述参考电压端的参考电压；所述第二多路选择器被配置为：在所述第一采样期间，依次输出来自所述奇数电压端中的一个电压端的电压；在所述第二采样期间，输出来自所述参考电压端的参考电压；其中，所述第一多路选择器的输出端与所述第二多路选择器的输出端之间的电压差为所述第一电压差，来自所述起始电压端和所述第
n
电压端的电压被输出的时间为一个时钟周期，来自其它电压端的电压被输出的时间为两个时钟周期，所述其它电压端是除了所述起始电压端和所述第
n
电压端之外的电压端
。5.
根据权利要求1或2所述的多通道信号采集电路，其中，所述第二输入电路包括：第三多路选择器
、
第四多路选择器，多个滤波电阻器和多个滤波电容器，其中，所述第三多路选择器耦接所述第
n
电压端至所述第
2n
电压端中的偶数电压端和参考电压端，所述第四多路选择器耦接所述第
n
电压端至所述第
2n
电压端中的奇数电压端和所述参考电压端，每个偶数电压端与所述第三多路选择器之间分别耦接一个滤波电阻器，每个奇数电压端与所述第四多路选择器之间分别耦接一个滤波电阻器，所述偶数电压端中任意相邻的两个电压端之间耦接一个滤波电容器，所述奇数电压端中任意相邻的两个电压端之间耦接一个滤波电容器；所述第三多路选择器被配置为：在所述第一采样期间，输出来自所述参考电压端的参考电压；在所述第二采样期间，依次输出来自所述偶数电压端中的一个电压端的电压；所述第四多路选择器被配置为：在所述第一采样期间，输出来自所述参考电压端的参考电压；在所述第二采样期间，依次输出来自所述奇数电压端中的一个电压端的电压；其中，所述第三多路选择器的输出端与所述第四多路选择器的输出端之间的电压差为所述第二电压差，来自所述第
n
电压端和所述第
2n
电压端的电压被输出的时间为一个时钟周期，来自其它电压端的电压被输出的时间为两个时钟周期，所述其它电压端是除了所述第
n
电压端和所述第
2n
电压端之外的电压端
。6.
根据权利要求1或2所述的多通道信号采集电路，其中，所述第一放大电路包括：第一切换电路至第四切换电路，第一跨导单元
、
第一全差分放大器
、
第一电阻器和第二电阻器，其中，所述第一切换电路的第一输入端耦接所述第一输入电路的第一输出端，所述第一切换电路的第二输入端耦接所述第一输入电路的第二输出端，所述第一切换电路的第一输出端耦接所述第一跨导单元的第一输入端，所述第一切换电路的第二输出端耦接所述第一跨导单元的第二输入端，所述第一切换电路被配置为：在第一切换指示信号处于第一电
平时将所述第一切换电路的所述第一输入端和所述第二输入端分别耦接所述第一切换电路的所述第二输出端和所述第一输出端，在所述第一切换指示信号处于第二电平时将所述第一切换电路的所述第一输入端和所述第二输入端分别耦接所述第一切换电路的所述第一输出端和所述第二输出端；所述第一跨导单元被配置为：将所述第一切换电路的所述第一输出端与所述第二输出端之间的第一差分电压转化为第一差分电流；第二切换电路的第一输入端耦接所述第一跨导单元的第一输出端，所述第二切换电路的第二输入端耦接所述第一跨导单元的第二输出端，所述第二切换电路的第一输出端耦接第三切换电路的第一输入端和所述第一电阻器的第一端，所述第二切换电路的第二输出端耦接所述第三切换电路的第二输入端和所述第二电阻器的第一端，所述第二切换电路被配置为：在所述第一切换指示信号处于所述第一电平时将所述第二切换电路的所述第一输入端和所述第二输入端分别耦接所述第二切换电路的所述第二输出端和所述第一输出端，在所述第一切换指示信号处于所述第二电平时将所述第二切换电路的所述第一输入端和所述第二输入端分别耦接所述第二切换电路的所述第一输出端和所述第二输出端；所述第三切换电路...
【专利技术属性】
技术研发人员：卫梦昭，
申请(专利权)人：杭州深谙微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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