System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种ADC转换电路和方法技术_技高网

一种ADC转换电路和方法技术

技术编号:42636637 阅读:6 留言:0更新日期:2024-09-06 01:35
本发明专利技术提供了一种ADC转换电路和方法。该电路包括N个分压电阻,当电阻正序串联时将产生M个不同的第一量化参考电压;当电阻倒序串联连接时将产生M个不同的第二量化参考电压。将模拟输入电压信号和第一量化参考电压比较输出第一比较结果,并将M个第一比较结果解码产生第一数字信号输出。将模拟输入电压信号和第二量化参考电压比较输出第二比较结果,并将第二比较结果解码产生第二数字信号输出。将第一数字信号和第二数字信号做平均运算即可得数字输出信号。本发明专利技术提出的ADC转换电路和方法通过降低量化参考电压的标准差提高ADC电路转换精度,这样可不增加芯片的面积,从而减小开发成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路领域,具体而言,特别涉及一种高精度的adc转换电路和方法。


技术介绍

1、随着芯片集成度的提高,越来越多的系统希望芯片内部集成模数转换器(analog-to-digital converter,adc)以实现模拟信号数字化,再通过数字传输协议接口与外部微处理进行数据沟通。通常,adc包括电阻性的数模(digital-to-analog,da)电路用于产生多个成等差数列的量化参考电压。将输入的模拟信号与该多个量化参考电压比较,可实现对模拟信号的量化,随后再进行编码可得到相应的数字信号。

2、一般地,n比特位的adc得到n比特的数据,其两个量化参考电压之间的差值,即最低有效位(步长)lsb为vref/2n,其中,vref为adc内部预设的最大电压,也即是其能输出的最大电压。如果需要高精度的adc,可增大adc的比特位。但是每增加一比特位,da电路中的电阻将增加一倍,因此adc的面积也需要增加一倍左右。在芯片设计中,adc的电路面积是影响集成电路总成本的一个重要因素,一般不希望以牺牲adc的面积来提高adc的精度。

3、此外,da电路的转换精度也将直接影响adc的精度,而da电路本身的精度受制于其电阻网络的匹配度。然而,由于工艺偏差、版图布线、温度变化以及其他器件之间的不匹配等原因,电阻网络不匹配是常见的问题,这将严重影响adc电路的精度。


技术实现思路

1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的部分技术问题,提出了一种adc转换电路和转换方法。

2、本专利技术一方面提供了一种adc转换电路,包括:数模电路,接收换序控制信号,数模电路包括n个阻值相等的分压电阻,根据换序控制信号将所有分压电阻依次按正序串联连接在预设最大电压和参考地之间,并将预设最大电压分压产生m个不同的第一量化参考电压,还根据换序控制信号将所有分压电阻依次按倒序串联连接在预设最大电压和参考地之间,并将预设最大电压分压产生m个不同的第二量化参考电压,n和m为整数,且1<m≤n;比较电路,接收模拟输入电压信号,并按时序将模拟输入电压信号分别和m个第一量化参考电压比较,输出m个第一比较结果;将模拟输入电压信号分别和m个第二量化参考电压比较,输出m个第二比较结果;转码电路,分别接收m个第一比较结果和m个第二比较结果,将m个第一比较结果转换成k位二进制码形式的数字信号作为第一数字信号输出,并将m个第二比较结果转换成k位二进制码形式的数字信号作为第二数字信号输出,其中,k为整数,且n=2k;数字平均电路,接收第一数字信号和第二数字信号,并对第一数字信号和第二数字信号做平均运算后输出数字输出信号。

3、本专利技术另一方面提供了一种adc转换方法,包括步骤s1-s7。s1:将n个阻值相等的分压电阻依次按正序串联连接形成第一电阻链,耦接在预设最大电压和参考地之间,并通过第一电阻链将预设最大电压分压产生n个不同的第一量化参考电压,其中,n为整数。s2:接收模拟输入电压信号,并将模拟输入电压信号和n个第一量化参考电压比较,输出n个第一比较结果。s3:将n个第一比较结果解码产生m位二进制码形式的第一数字信号,其中,2m=n。s4:将n个阻值相等的分压电阻依次按倒序串联连接形成第二电阻链,耦接在预设最大电压和参考地之间,并通过第二电阻链将预设最大电压分压产生n个不同的第二量化参考电压。s5:接收模拟输入电压信号,并将模拟输入电压信号和n个第二量化参考电压比较,输出n个第二比较结果。s6:将n个第二比较结果解码产生m位二进制码形式的第二数字信号。s7:将第一数字信号和第二数字信号做平均运算,并输出数字输出信号。

4、本专利技术又一方面提供了一种adc转换方法,包括步骤s1-s9。s1:将n个阻值相等的分压电阻依次按正序串联连接形成第一电阻链,耦接在预设最大电压和参考地之间,第一电阻链可将预设最大电压分压产生多个不同的第一量化参考电压,通过控制n个选择开关选择m个第一量化参考电压并按时序输出,其中,m和n均为整数,2m=n。s2:接收模拟输入电压信号,并将模拟输入电压信号按时序分别和m个第一量化参考电压比较,输出m个第一比较结果。s3:根据每个第一比较结果产生对应的第一开关控制信号,用于控制n个选择开关导通或关断。s4:将m个第一比较结果依此存储进m位寄存器的对应比特位中,当m个比特位均存储完数据后,将m位数据作为第一数字信号输出。s5:将n个阻值相等的分压电阻依次按倒序串联连接形成第二电阻链,耦接在预设最大电压和参考地之间,第二电阻链可将预设最大电压分压产生多个不同的第二量化参考电压,通过控制n个选择开关选择m个第二量化参考电压并按时序输出。s6:接收模拟输入电压信号,并将模拟输入电压信号按时序分别和m个第一量化参考电压比较,输出m个第二比较结果。s7:根据每个第二比较结果产生对应的第二开关控制信号,用于控制n个选择开关导通或关断。s8:将m个第二比较结果依此存储进m位寄存器的对应比特位中,当m个比特位均存储完数据后,将m位数据作为第二数字信号输出。s9:将第一数字信号和第二数字信号做平均运算,并输出数字输出信号。

5、本专利技术提出的adc转换电路和方法通过降低量化参考电压的标准差提高adc电路转换精度,这样可不增加芯片的面积,从而减小开发成本。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种ADC转换电路,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的ADC转换电路,其特征在于,当M=N时,所述比较电路包括:

3.根据权利要求1所述的ADC转换电路,其特征在于,当M=K时,所述数模电路还包括:

4.根据权利要求3所述的ADC转换电路,其特征在于,所述比较电路包括:

5.根据权利要求4所述的ADC转换电路,其特征在于,所述转码电路包括:

6.一种ADC转换方法,其特征在于,包括:

7.一种ADC转换方法,其特征在于,包括:

8.根据权利要求7所述的ADC转换方法,其特征在于,

9.根据权利要求8所述的ADC转换方法,其特征在于,

10.根据权利要求7所述的ADC转换方法,其特征在于,所述ADC转换方法进一步包括:

【技术特征摘要】

1.一种adc转换电路,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的adc转换电路,其特征在于,当m=n时,所述比较电路包括:

3.根据权利要求1所述的adc转换电路,其特征在于,当m=k时,所述数模电路还包括:

4.根据权利要求3所述的adc转换电路,其特征在于,所述比较电路包括:

5.根据权利要求4所述的adc转换电路,...

【专利技术属性】
技术研发人员:李伊珂
申请(专利权)人:晶艺半导体有限公司
类型:发明
国别省市:

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