具有内部诊断电路的模数（A/D）转换器制造技术

一种模数(A/D)转换器(200)包括电容器阵列(204)，电容器阵列(204)具有经由多个开关选择性地耦接到参考电压或接地的相应第一端子(206)，并且具有耦接到采样保持(S/H)输出(212)的相应第二端子(208)。A/D转换器还包括电压比较器(230)，电压比较器(230)具有耦接到S/H输出(212)的第一输入并且具有耦接到偏置电压的第二输入。电压比较器被配置为响应于偏置电压和S/H输出处的采样电荷而输出比较电压。A/D转换器还包括逐次逼近寄存器(240)，逐次逼近寄存器(240)被耦接以接收比较电压并且被配置为响应于比较电压而输出近似数字代码，其中通过控制电容器阵列的等效电容来改变近似数字代码。似数字代码。似数字代码。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有内部诊断电路的模数（A/D）转换器


[0001]本公开整体涉及具有内部诊断电路的模数(A/D)转换器。

技术介绍

[0002]在安全/关键应用中，模拟输入(AI)模块用于测量诸如温度、压力、电压电平、空气质量等的参数。AI模块响应于输入参数而输出控制信号，并且通过模数(A/D)转换器将控制信号转换为数字代码。由于在安全/关键应用中期望检测AI模块中的故障，因此必须确保A/D转换器的输出位与相邻位无关地切换。如果A/D转换器的一个或多个输出位无法与相邻位无关地切换，则A/D转换器不适合使用。
[0003]图1示出了用于测试A/D转换器104的外部测试电路100。在正常操作模式期间，由AI模块108生成的模拟信号由2:1多路复用器112多路复用到 A/D转换器104，该A/D转换器生成表示模拟信号的数字代码。在测试模式期间，数模(D/A)转换器116响应于数字代码而生成测试信号。在加法器 124处，可将发生器120所生成的噪声加到测试信号。具有添加噪声的测试信号由多路复用器112多路复用到A/D转换器104。通过改变数字代码来改变测试信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有内部诊断电路的模数转换器即A/D转换器，包括：电容器阵列，所述电容器阵列具有经由多个第一开关选择性地耦接到参考电压或接地的相应第一端子，并且具有耦接到采样保持输出即S/H输出的相应第二端子，其中所述S/H输出经由第二开关选择性地耦接到偏置电压；电压比较器，所述电压比较器具有耦接到所述S/H输出的第一输入并且具有耦接到所述偏置电压的第二输入，所述电压比较器被配置为响应于所述偏置电压和所述S/H输出处的采样电荷而输出比较电压；以及逐次逼近寄存器，所述逐次逼近寄存器被耦接以接收所述比较电压并且被配置为响应于所述比较电压而输出近似数字代码，其中通过控制所述电容器阵列的等效电容来改变所述近似数字代码。2.根据权利要求1所述的A/D转换器，其中所述电容器阵列包括多个开关二进制加权电容器。3.根据权利要求2所述的A/D转换器，其中通过改变连接到所述参考电压的开关二进制加权电容器的数量来控制所述S/H输出处的所述采样电荷。4.根据权利要求3所述的A/D转换器，其中通过增加并联互连的开关二进制加权电容器的数量来增加所述等效电容，并且其中通过减小并联互连的开关二进制加权电容器的数量来减少所述电容器阵列的所述等效电容。5.根据权利要求1所述的A/D转换器，其中所述近似数字代码是S/H电压的数字表示。6.根据权利要求1所述的A/D转换器，其中所述S/H输出在采样阶段期间经由所述第二开关耦接到所述偏置电压并且在保持阶段期间与所述偏置电压解耦。7.根据权利要求1所述的A/D转换器，其中在所述采样阶段期间，所述电压比较器的所述第一输入和所述第二输入都耦接到所述偏置电压，并且其中在所述保持阶段期间，所述电压比较器的所述第二输入耦接到所述偏置电压并且所述电压比较器的所述第一输入不耦接到所述偏置电压。8.根据权利要求1所述的A/D转换器，其中在所述保持阶段期间，所述电压比较器的所述第一输入耦接到所述S/H输出并且所述电压比较器的所述第二输入耦接到所述偏置电压。9.根据权利要求1所述的A/D转换器，其中如果所述近似数字代码的至少一位在比率变化时无法切换，则诊断故障位。10.根据权利要求1所述的A/D转换器，其中所述参考电压在集成电路内生成。11.一种具有内部诊断电路的模数转换器即A/D转换器，包括：电容器阵列，所述电容器阵列具有经由多个第一开关选择性地耦接到参考电压或接地的相应第一端子，并且具有耦接到采样保持输出即S/H输出的相应第二端子，其中所述S/H输出在采样阶段期间经由第二开关选择性地耦接到偏置电压并且在保持阶段期间经由所述第二开关与所述偏置电压解耦；电压比较器，所述电压比较器具有耦接到所述S/H输出的第一输入并且具有耦接到所述偏置电压的第二输入，所述电压比较器被配置为响应于所述偏置电压和所述S/H输出处的采样电荷而输出比较电压；以及逐次逼近寄存器，所述逐次逼近寄存器被耦接以接收所述比较电压并且被配置为响应
于所述比较电压而输出近似数字代码，其中在所述采样阶段期间，所述电压比较器的所述第一输入和所述第二输入都耦接到所述偏置电压，并且其中在所述保...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：