积分器和模数转换器制造技术

公开了一种积分器和模数转换器。通过控制可控开关的导通或关断，以选择性的将输入电容和积分电容接入运算放大器，以控制积分器的工作在不同的工作模式，控制第一失调电容和第二失调电容在一个工作周期中第一相位和第二相位的工作状态。由此，可以消除积分器的失调电压，提高模数转换器的转换效率和转换精度。

【技术实现步骤摘要】
积分器和模数转换器
本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及一种积分器和模数转换器。
技术介绍
随着科学技术的飞速发展，数字信号处理技术越来越广泛的应用在各种科学和日常生活领域。数字系统处理的信号为数字信号，然而自然界中的信号，如温度、压力、速度、声音等这些在工业检测控制和生活中经常见到用到的物理量都是连续变化的模拟信号。为了使数字系统能够对这些的模拟信号进行处理，就需要实现模拟和数字之间的相互转换，模数转换器(ADC)成为模拟系统与数字系统连接的关键部件。图1是现有技术中Σ-Δ(Sigma-delta)型模数转换器的电路图。Σ-Δ型模数转换器是利用过采样和噪声整形技术，以速度换取精度方式达到很高的模数转换精度，但当精度要求很高时，转换效率较低。图2是现有技术中逐次逼近(SAR，successiveapproximationregister)型模数转换器的电路图。逐次逼近型模数转换器是将基准信号向下分压以提供快速的转换效率，随着精度的增加，不仅电阻分压网络会变得非常大，所需要的选通开关也是成倍数的增加，而且，基准电压更容易受白噪本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种积分器，其特征在于，包括：/n运算放大器，包括第一输入端，第二输入端，第一输出端和第二输出端；/n第一失调电容和第二失调电容，分别耦接至所述第一输入端和所述第二输入端；/n一组可控开关、一组输入电容和一组积分电容，所述可控开关受控导通或关断，用于选择性的将所述输入电容和所述积分电容接入所述运算放大器，以控制所述积分器的工作模式；/n其中，所述可控开关还用于控制所述第一失调电容和所述第二失调电容在一个工作周期中第一相位和第二相位的工作状态，以消除所述运算放大器的失调电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种积分器，其特征在于，包括：
运算放大器，包括第一输入端，第二输入端，第一输出端和第二输出端；
第一失调电容和第二失调电容，分别耦接至所述第一输入端和所述第二输入端；
一组可控开关、一组输入电容和一组积分电容，所述可控开关受控导通或关断，用于选择性的将所述输入电容和所述积分电容接入所述运算放大器，以控制所述积分器的工作模式；
其中，所述可控开关还用于控制所述第一失调电容和所述第二失调电容在一个工作周期中第一相位和第二相位的工作状态，以消除所述运算放大器的失调电压。


2.根据权利要求1所述的积分器，其特征在于，所述第一失调电容和所述第二失调电容在所述第一相位存储所述失调电压，所述第一失调电容和所述第二失调电容上的电压和所述失调电压在所述第二相位相互抵消，以消除所述运算放大器的失调电压。


3.根据权利要求1所述的积分器，其特征在于，所述工作模式包括归零模式、第一积分模式和第二积分模式。


4.根据权利要求3所述的积分器，其特征在于，当所述积分器工作在归零模式时，所述积分器进行复位。


5.根据权利要求3所述的积分器，其特征在于，当所述积分器工作在归零模式时，所述积分器被配置为采样并输出输入电压信号。


6.根据权利要求3所述的积分器，其特征在于，当所述积分器工作在第一积分模式时，在最后一个工作周期，所述积分器采样参考电压信号输出积分信号，在之前的工作周期，所述积分器采样输入电压信号和参考电压信号输出积分信号。


7.根据权利要求3所述的积分器，其特征在于，当所述积分器工作在第一积分模式时，在最后一个工作周期，所述积分器的输出的积分信号为前一个工作周期积分器的积分信号和第一信号的和，在之前的工作周期，所述积分器的输出的积分信号为前一个工作周期积分器的积分信号、第一信号以及输入电压信号的和，所述第一信号为参考电压信号和第一系数的乘积。


8.根据权利要求3所述的积分器，其特征在于，当所述积分器工作在第二积分模式时，放大所述积分器前一个工作周期的输出电压。


9.根据权利要求3所述的积分器，其特征在于，当所述积分器工作在第二积分模式时，所述积分器被配置为在采样参考电压信号输出积分信号。


10.根据权利要求3所述的积分器，其特征在于，当所述积分器工作在第二积分模式时，所述积分器的输出的积分信号为第一信号和前一个周期积分器的输出的积分信号之和的倍数，所述第一信号为参考电压信号和第一系数的乘积。


11.根据权利要求7或10所述的积分器，其特征在于，当所述积分器在第一相位接收正的参考电压信号，在第二相位接收负的参考电压信号时，所述第一系数为1；
当所述积分器在第一相位接收负的参考电压信号，在所述第二相位接收正的参考电压信号时，所述第一系数为-1；
当所述积分器在第一相位和第二相位接收零参考信号时，所述第一系数为0。


12.根据权利要求3所述的积分器，其特征在于，所述输入电容包括第一输入电容和第二输入电容，所述积分电容包括第一积分电容、第二积分电容、第三积分电容和第四积分电容，所述第一输入电容、第一积分电容和第二积分电容用于选择性的耦接在所述运算放大器的第一输入端和/或第一输出端，所述第二输入电容、第三积分电容和第四积分电容用于选择性的耦接在所述运算放大器的第二输入端和/或第二输出端；
当所述积分器工作在第二积分模式时，所述第二积分电容与所述第一输入电容分别在前后两个工作周期给所述第一积分电容放电，所述第四积分电容与所述第二输入电容分别在前后两个工作周期给所述第三积分电容放电，以放大所述积分器前一个工作周期的输出电压。


13.根据权利要求12所述的积分器，其特征在于，当所述积分器工作在第二积分模式时，在第一相位，所述第一积分电容、第二积分电容、第三积分电容和第四积分电容保持前一个工作周期的电荷，所述第一输入电容和第二输入电容放电；
在第二相位，所述第一积分电容连接在所述运算放大器的第一输入端和第一输出端之间，所述第三积分电容连接在所述运算放大器的第二输入端和第二输出端之间，所述第二积分电容和所述第四积分电容分别向所述第一积分电容和所述第三积分电容放电，以放大所述运算放大器的输出电压，所述第一输入电容和所述第二输入电容采样所述积分器的输出电压。


14.根据权利要求13所述的积分器，其特征在于，当所述积分器工作在第二积分模式时，在第一相位，所述第一输入电容、第二输入电容、第一积分电容和第三积分电容保持前一个工作周期的电荷，所述第二积分电容和所述第四积分电容进行放电；
在第二相位，所述第一积分电容连接在所述运算放大器的第一输入端和第二输出端之间，所述第三积分电容连接在所述运算放大器的第二输入端和第二输出端之间，所述第一输入电容和所述第二输入电容分别向所述第一积分电容和所述第三积分电容放电，以放大所述运算放大器的输出电压，所述第二积分电容和所述第四积分电容采样所述积分器的输出电压。


15.根据权利要求1所述的积分器，其特征在于，所述输入电容包括第一输入电容、第二输入电容、第三输入电容和第四输入电容，所述第一输入电容和第三输入电容用于选择性的耦接在所述运算放大器的第一输入端，所述第二输入电容和第四输入电容用于选择性的耦接在所述运算放大器的第二输入端；
其中，所述第一输入电容和第二输入电容用于选择性接收输入电压信号或共模电压信号，所述第三输入电容和第四输入电容用于选择性接收参考电压信号或共模电压信号。


16.一种模数转换器，其特征在于，所述模数转换器包括：
积分器，包括运算放大器、一组可控开关和一组电容，所述运算放大器包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，通过可控开关选择性的将所述电容接入所述运算放大器；
比较电路，用于接收所述积分器的输出信号；
控制逻辑电路，根据所述比较电路的输出信号，产生与输入电压信号对应的数字信号；
其中，所述可控开关受控导通或关断，以控制所述模数转换器工作于复位模式、SCD模数转换模式和循环模式转换模式之一。


17.根据权利要求16所述的模数转换器，其特征在于，所述电容包括第一失调电容和第二失调电容，分别藕接至所述第一输入端和所述第二输入端，所述第一失调电容和...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄颖，高笛，李坤，秦晋豫，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33