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ADC同步采集转换电路制造技术

技术编号:42778874 阅读:10 留言:0更新日期:2024-09-21 00:40
本申请提供一种ADC同步采集转换电路。该电路包括至少两个通道支路,每一个通道支路包括第一电容及第一至第三开关;运算放大器、第二电容、第四开关及ADC模块。每一个通道支路的第一电容的下极板通过第一开关连接对应通道输入信号,并连接到第二开关,第一电容的上极板通过第三开关连接到运算放大器的负端;运算放大器的负端连接到第二电容的上极板,运算放大器的正端连接固定电位,运算放大器的输出端连接到ADC模块,并通过第四开关连接到运算放大器的负端,且通过第五开关连接到第二电容的下极板;第二电容的下极板通过第六开关连接到地。本申请可使用简单结构的运放,并可降低运放的输入电压范围。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电子电路,尤其涉及一种adc同步采集转换电路。


技术介绍

1、模数转换器(analog to digital converter,adc)前端采样电路需要完成对模拟输入信号的采样和保持功能。当需要对多个通道的模拟信号进行ad转换时,需要对多个通道的模拟信号进行采集,从采样的时间角度,可以分为两类:同步采集和顺序采集。同步采集是指同时采样并转换多通道的模拟信号,通常内部含有多个采样保持电路和模数转换器,实现同步采集和转换。顺序采样则是指多个通道共享一个采样保持电路,分时对不同通道的信号进行采样、量化、结果输出。当各个通道的模拟信号之间没有相位关系,比如环境温度、环境湿度、压力等信号,它们之间无需用同步采集和转换来保持相位信息,这时通常采用顺序采集和量化来实现多通道模数转换的功能。而当通道之间的相位关系包含重要信息时,则必须采用同步采集转换的方法,比如电力测量领域中通常需要同时采集电压和电流的数据,两者之间的相位关系提供了瞬时功率、功率因素等信息。


技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种adc同步采集转换电路,可使用简单结构的运算放大器,并可降低运算放大器的输入电压范围。

2、本申请的一个方面提供了一种adc同步采集转换电路。所述adc同步采集转换电路包括至少两个通道支路,至少两个所述通道支路分别用于接收对应的至少两个通道输入信号,每一个所述通道支路均包括第一电容、第一开关、第二开关及第三开关,所述adc同步采集转换电路还包括运算放大器、第二电容、第四开关及adc模块。其中,每一个所述通道支路中的所述第一电容的下极板通过所述第一开关连接对应的通道输入信号,并连接到所述第二开关,所述第一电容的上极板通过所述第三开关连接到所述运算放大器的负输入端;所述运算放大器的负输入端连接到所述第二电容的上极板,所述运算放大器的正输入端连接固定电位,所述运算放大器的输出端通过第四开关连接到所述运算放大器的负输入端,且通过第五开关连接到所述第二电容的下极板;所述第二电容的下极板通过第六开关连接到地电位;所述运算放大器的输出端连接到所述adc模块。

3、进一步地,每一个所述通道支路中的所述第一电容的下极板通过所述第二开关连接所述固定电位,在处于对所有通道输入信号进行同步采集的同步采集阶段的情况下,所有通道支路中的所述第一开关和所述第三开关闭合、所述第二开关断开,且所述第四开关闭合。

4、进一步地,在处于对某一通道输入信号进行量化的量化阶段的情况下,连接该通道输入信号的对应通道支路中的所述第二开关和所述第三开关闭合、所述第一开关断开,除该对应通道支路之外的其他通道支路中的所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关全部断开,且所述第四开关断开。

5、进一步地,在处于保持阶段的情况下,所有通道支路中的所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关、以及所述第四开关全部断开,其中,所述保持阶段位于所述同步采集阶段与对首个通道输入信号进行量化的量化阶段之间。

6、进一步地,在处于间隔复位阶段的情况下,所有通道支路中的所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关均全部断开,且所述第四开关闭合,其中,所述间隔复位阶段位于每两个所述量化阶段之间。

7、进一步地,所述adc同步采集转换电路还包括第五开关和第六开关,每一个所述通道支路中的所述第一电容的下极板通过所述第二开关连接到地电位,所述运算放大器的输出端通过所述第五开关连接到所述第二电容的下极板;所述第二电容的下极板通过所述第六开关连接到地电位。

8、进一步地,在处于对所有通道输入信号进行同步采集的同步采集阶段的情况下,所有通道支路中的所述第一开关和所述第三开关闭合、所述第二开关断开,且所述第四开关和第六开关闭合,所述第五开关断开。

9、进一步地,在处于对某一通道输入信号进行量化的量化阶段的情况下,连接该通道输入信号的对应通道支路中的所述第二开关和所述第三开关闭合、所述第一开关断开,除该对应通道支路之外的其他通道支路中的所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关全部断开,且所述第四开关和所述第六开关断开、第五开关闭合。

10、进一步地,在处于保持阶段的情况下,所有通道支路中的所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关、以及所述第四开关、所述第五开关和所述第六开关全部断开,其中,所述保持阶段位于所述同步采集阶段与对首个通道输入信号进行量化的量化阶段之间。

11、进一步地,在处于间隔复位阶段的情况下,所有通道支路中的所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关均全部断开,且所述第四开关和所述第六开关闭合、所述第五开关断开,其中,所述间隔复位阶段位于每两个所述量化阶段之间。

12、本申请一个或多个实施例的adc同步采集转换电路可采用简单运算放大器实现同步采集功能,输入范围要求很低,并不要求运算放大器的输入电压满足整个电源电压范围的要求,既可以采用nmos作为输入对管也可以采用pmos作为输入对管,只需二者取其一即可,大大降低了芯片设计要求和能耗,从而降低芯片面积,节约成本,提升能效。

13、本申请一个或多个实施例的adc同步采集转换电路可以消除运算放大器的失调电压影响,大大提升芯片整体的模数转换精度和性能一致性。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种ADC同步采集转换电路,其特征在于,包括至少两个通道支路,至少两个所述通道支路分别用于接收对应的至少两个通道输入信号,每一个所述通道支路均包括第一电容、第一开关、第二开关及第三开关,所述ADC同步采集转换电路还包括运算放大器、第二电容、第四开关及ADC模块,其中,

2.如权利要求1所述的ADC同步采集转换电路,其特征在于,每一个所述通道支路中的所述第一电容的下极板通过所述第二开关连接所述固定电位,

3.如权利要求2所述的ADC同步采集转换电路,其特征在于,

4.如权利要求3所述的ADC同步采集转换电路,其特征在于,

5.如权利要求3所述的ADC同步采集转换电路,其特征在于,

6.如权利要求1所述的ADC同步采集转换电路,其特征在于,还包括第五开关和第六开关,每一个所述通道支路中的所述第一电容的下极板通过所述第二开关连接到地电位,所述运算放大器的输出端通过所述第五开关连接到所述第二电容的下极板;所述第二电容的下极板通过所述第六开关连接到地电位。

7.如权利要求6所述的ADC同步采集转换电路,其特征在于,

8.如权利要求7所述的ADC同步采集转换电路,其特征在于,

9.如权利要求8所述的ADC同步采集转换电路,其特征在于,

10.如权利要求8所述的ADC同步采集转换电路,其特征在于,

...

【技术特征摘要】

1.一种adc同步采集转换电路,其特征在于,包括至少两个通道支路,至少两个所述通道支路分别用于接收对应的至少两个通道输入信号,每一个所述通道支路均包括第一电容、第一开关、第二开关及第三开关,所述adc同步采集转换电路还包括运算放大器、第二电容、第四开关及adc模块,其中,

2.如权利要求1所述的adc同步采集转换电路,其特征在于,每一个所述通道支路中的所述第一电容的下极板通过所述第二开关连接所述固定电位,

3.如权利要求2所述的adc同步采集转换电路,其特征在于,

4.如权利要求3所述的adc同步采集转换电路,其特征在于,

5.如权利要求3所述的adc...

【专利技术属性】
技术研发人员:曾洁琼刘玉芳丁增伟
申请(专利权)人:华润微集成电路无锡有限公司
类型:发明
国别省市:

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