片上系统及信号处理设备技术方案

本实用新型专利技术实施例提供一种片上系统及信号处理设备。该片上系统包括：电荷放大器，该电荷放大器与预设的压电传感器连接，用于将压电传感器的电荷模拟信号转换为电压模拟信号。本实用新型专利技术实施例将电荷放大器集成为片上系统，集成度高，体积小，整体质量较低，避免了电路板质量偏大而引入的电荷模拟信号测量误差。质量偏大而引入的电荷模拟信号测量误差。质量偏大而引入的电荷模拟信号测量误差。

【技术实现步骤摘要】
片上系统及信号处理设备


[0001]本技术涉及电子
，尤其涉及一种片上系统及信号处理设备。

技术介绍

[0002]目前，针对压电传感器的信号处理是传感器应用中的重要环节，主要是通过分立元件设计成的电荷放大器将电荷模拟信号转换成电压模拟信号，在电压模拟信号的基础上进行数据处理。
[0003]由于使用分立元件设计成的电荷放大器的质量通常较大，因此使得放置压电传感器和电荷放大器的电路板的整体质量较大，往往会给压电传感器的电荷模拟信号测量带来一定的误差。

技术实现思路

[0004]本技术实施例提供了一种片上系统及信号处理设备，能够避免电路板质量偏大而引入的电荷模拟信号测量误差。
[0005]第一方面，本技术实施例提供一种片上系统，该片上系统包括电荷放大器，电荷放大器与预设的压电传感器连接；
[0006]电荷放大器，用于将压电传感器的电荷模拟信号转换为电压模拟信号。
[0007]在第一方面的一些可实现方式中，该片上系统还包括模数转换器；
[0008]模数转换器，用于对电压模拟信号进行模数转换，得到电压数字信号。
[0009]在第一方面的一些可实现方式中，该片上系统还包括采样保持器，采样保持器分别与电荷放大器和模数转换器连接；
[0010]采样保持器，用于保持电压模拟信号；
[0011]模数转换器，用于对保持的电压模拟信号进行模数转换，得到电压数字信号。
[0012]在第一方面的一些可实现方式中，压电传感器、电荷放大器和采样保持器分别为至少一个，至少一个的电荷放大器与至少一个的压电传感器一一对应连接，至少一个的采样保持器与至少一个的电荷放大器一一对应连接。
[0013]在第一方面的一些可实现方式中，该片上系统还包括模拟多路复用器，采样保持器通过模拟多路复用器与模数转换器连接；
[0014]模拟多路复用器，用于将采样保持器接入模数转换器。
[0015]在第一方面的一些可实现方式中，还包括控制单元，用于处理、控制并输出电压数字信号。
[0016]在第一方面的一些可实现方式中，片上系统由CMOS工艺制作。
[0017]第二方面，本技术实施例提供一种信号处理设备，该设备包括第一方面或者第一方面任一些可实现方式中所述的片上系统。
[0018]本技术实施例提供的一种片上系统及信号处理设备，通过将电荷放大器集成为片上系统，使得电路集成度高，体积小，整体质量较低，避免了电路板质量偏大而引入电
荷模拟信号测量误差，进而对电荷模拟信号进行处理，得到精确的电压模拟信号。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地说明，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本技术实施例提供的一种片上系统的结构示意图；
[0021]图2是本技术实施例提供的另一种片上系统的结构示意图；
[0022]图3是本技术实施例提供的另一种片上系统的结构示意图；
[0023]图4是本技术实施例提供的另一种片上系统的结构示意图；
[0024]图5是本技术实施例提供的另一种片上系统的结构示意图；
[0025]图6是本技术实施例提供的另一种片上系统的结构示意图；
[0026]图7是本技术实施例提供的另一种片上系统的结构示意图；
具体实施方式
[0027]下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本技术造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
[0028]目前，通常将压电元件和使用分立元件设计成的电荷放大器一起组装成压电集成电路(Integrated Electronics Piezo Electric，IEPE)传感器，通过该IEPE传感器输出电压模拟信号。但是该方案的缺点在于使用分立元件设计成的电荷放大器的质量较大，使得IEPE传感器的整体质量较大，往往会给压电传感器的电荷模拟信号测量带来一定的误差。
[0029]为了解决现有技术问题，本技术实施例提供了一种片上系统及信号处理设备。该片上系统包括：电荷放大器，该电荷放大器与预设的压电传感器连接，用于将压电传感器的电荷模拟信号转换为电压模拟信号。通过将电荷放大器集成为片上系统，使得电路集成度高，体积小，整体质量较低，避免了电路板质量偏大而引入电荷模拟信号测量误差，进而对电荷模拟信号进行处理，得到精确的电压模拟信号。
[0030]下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的片上系统及信号处理设备进行详细说明。
[0031]作为一个示例，本技术实施例提供的片上系统可以应用于桥梁、建筑、交通、风力发电、智能制造等涉及到压电传感器的应用场景，在此不做限制。
[0032]图1是本技术实施例提供的一种片上系统的结构示意图，如图1 所示，片上系统100可以包括电荷放大器110。其中，电荷放大器110与预设的压电传感器210连接。
[0033]电荷放大器110可以用于将压电传感器210的电荷模拟信号转换为电压模拟信号，即对压电传感器210输出的电荷模拟信号进行放大和调理，得到电压模拟信号。可选地，压
电传感器210可以是压电加速度传感器或者压电压力传感器等等。
[0034]在本技术实施例中，通过将电荷放大器集成为片上系统，使得电路集成度高，体积小，整体质量较低，避免了电路板质量偏大而引入电荷模拟信号测量误差，进而对电荷模拟信号进行处理，得到精确的电压模拟信号。
[0035]图2是本技术实施例提供的另一种片上系统的结构示意图，与图 1相比，图2所示的片上系统100还可以包括模数转换器120。其中，模数转换器120与电荷放大器110连接。
[0036]作为一个示例，模数转换器120可以用于对电压模拟信号进行模数转换，得到电压数字信号。通过在片上系统集成模数转换器，能够使用该片上系统进行模数转换，无需在片外添加模数转换器，使得整体应用电路比较精简。
[0037]可选地，模数转换器120可以是逐次逼近型模数转换器(SuccessiveApproximation Register ADC，SAR ADC)或者SD ADC等等。
[0038]图3是本技术实施例提供的另一种片上系统的结构示意图，与图 2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种片上系统，其特征在于，包括电荷放大器，所述电荷放大器与预设的压电传感器连接；所述电荷放大器，用于将所述压电传感器的电荷模拟信号转换为电压模拟信号。2.根据权利要求1所述的片上系统，其特征在于，还包括模数转换器；所述模数转换器，用于对所述电压模拟信号进行模数转换，得到电压数字信号。3.根据权利要求2所述的片上系统，其特征在于，还包括采样保持器，所述采样保持器分别与所述电荷放大器和所述模数转换器连接；所述采样保持器，用于保持所述电压模拟信号；所述模数转换器，用于对保持的电压模拟信号进行模数转换，得到所述电压数字信号。4.根据权利要求3所述的片上系统，其特征在于，所述压电传感器、所述电荷放大器和所述采样保持器分别为至少一个，至少一个的所述电荷放大器...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂泳忠，林斌，
申请(专利权)人：西人马帝言北京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：