电容数字转换电路制造技术

本申请公开了一种电容数字转换电路、电容数字转换方法及电子芯片。该电容数字转换电路包括第一模块、比较器和动态范围自适应滑动模块；第一模块包括依次连接的逐次逼近单元、第一加法器、第一数模转换器、第二加法器、第三加法器和积分单元，还包括与第三加法器相连接的第二数模转换器；比较器、动态范围自适应滑动模块和第一加法器依次连接；比较器与第二数模转换器相连接。本申请的电容数字转换电路，能够避免寄生、干扰等对SAR量化结果造成的误差对DSM细量化产生的不利影响，从而很好地避免了寄生、干扰带来的不利影响，也使得该电容数字转换电路可以工作在更加恶劣的环境中，显著提升了该电路的鲁棒性、扩大了该电路的应用范围。围。围。

【技术实现步骤摘要】
电容数字转换电路


[0001]本申请涉及集成电路
，具体涉及一种电容数字转换电路。

技术介绍

[0002]随着物联网芯片技术的发展，越来越多的传感器芯片被部署在物联网节点端，更广泛的部署需要考虑成本和功耗问题，一方面在部署时希望芯片成本足够低，另一方面，在后期维护时希望一次供电，“永久使用”，中途不需要更换电池，还希望传感器芯片在恶劣的环境中仍然能正常工作。而电容传感芯片，作为一种低成本、高能效的传感接口电路，在物联网传感端拥有广泛的应用前景。基于电容传感芯片，可以设计湿度传感、压力传感、加速度传感、位移传感、触摸传感、电子皮肤等等。基于SAR的电容传感，具有很高的能效，但是分辨率较低，限制了在传感端的应用；基于DSM的电容传感，具有很高的精度，但是积分器功耗太高，能效有损失，此外受限于放大器的输出摆幅，输入动态范围也相对较小；基于Zoom的电容传感，能比较好地兼顾精度和动态范围，但是为了前后级能协调工作，极间需要留有冗余，但是过大的冗余会带来精度的损失，造成能效下降，过小的冗余又会使芯片的鲁棒性下降，因此亟待研发一种既能保证能效和精度不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电容数字转换电路，其特征在于，包括第一模块、比较器和动态范围自适应滑动模块；所述第一模块包括依次连接的逐次逼近单元、第一加法器、第一数模转换器、第二加法器、第三加法器和积分单元，还包括与所述第三加法器相连接的第二数模转换器；所述比较器、所述动态范围自适应滑动模块和所述第一加法器依次连接；所述比较器与所述第二数模转换器相连接。2.根据权利要求1所述的电容数字转换电路，其特征在于，所述动态范围自适应滑动模块包括依次连接的比特流采样单元、电平密度计算单元和范围滑动单元。3.根据权利要求1所述的电容数字转换电路，其特征在于，所述动态范围自适应滑动模块还包括计数器，所述计数器与所述比特流采样单元相连接。4.根据权利要求1所述的电容数字转换电路，其特征在于，所述第二数模转换单元为参考电容。5.根据权利要求1所述的电容数字转换电路，其特征在于，所述电容数字转换电路还包括与所述第一模块结构完全相同的第二模块；所述第二模块的积分单元、所述比较器以及所述第二模块的第二数模转换器依次连接；所述动态范围自适应滑动模块与所述第二模块的第一加法器相连接；所述第一模块和所述第二模块共同构成伪差分结构。6.一种电容数字转换方法，其特征在于，通过权利要求1
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4中任一项所述的电容数字转换电路实现；所述方法包括：所述逐次逼近单元通过逐次逼近算法对待测电容传感信号进行粗量化，得到粗量化结果；所述第一加法器计算所述粗量化结果与补偿值的和，所述补偿值来自所述动态范围自适应滑动模块；所述第一数模转换器将所述和转换为模拟信号；所述第二加法器计算所述待测电容传感信号与所述模拟信号的差值；所述第三加法器计算所述差值与来自第二数模转换器的模拟信号的差值；所述积分单元对来自所述第三加法器的差值进行积分，得到积分值；所述比较器对所述积分值与参考值进行差分运算，将运算结果转换为比特流；所述动态范围自适应滑动模块根据所述比特...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶乐，李和倚，黄如，张昊，包远鑫，
申请(专利权)人：杭州微纳核芯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：