一种ADC电路及其控制方法技术

本发明专利技术提供一种ADC电路及其控制方法，属于电子技术领域。ADC电路至少包括：输入预处理模块，模数转换模块。输入预处理模块用于接收输入信号，被配置为当第一控制信号为第一电平时，基于所述输入信号输出第一信号；当第一控制信号为第二电平时，基于输入信号输出第二信号；模数转换模块，被配置为在转换期间，当第二控制信号为与第一电平相匹配的第三电平时，基于采样的第一信号输出对应的第一数字信号，当第二控制信号为与第二电平相匹配的第四电平时，基于采样的第二信号输出对应的第二数字信号；其中，第一控制信号在转换期间进行电平切换，第二控制信号在采样期间进行电平切换。采用本发明专利技术，可以实现对差分信号和单端信号的连续转换。续转换。续转换。

【技术实现步骤摘要】
一种ADC电路及其控制方法


[0001]本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种ADC电路及其控制方法。

技术介绍

[0002]在电子
中，模拟数字转换器(Analog
‑
to
‑
Digital Converter,ADC)电路可以用于信号测量，将模拟信号转换为数字信号。
[0003]在某些应用场景下，需要支持连续测量不同输入通道的差分信号和单端信号。目前常规做法是，通过切换ADC工作模式，利用差分模式和单端模式分别处理差分信号和单端信号。
[0004]但是，现有的ADC不能连续运行两种工作模式，例如，需要对差分信号处理完毕后，才会重新配置ADC，再对单端信号进行处理，中间会存在冗余的模式切换时间，不能连续运行。并且当对ADC精度要求比较高时，需要对ADC进行校准，传统方法也无法满足连续对ADC差分模式和单端模式进行校准。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种ADC电路及其控制方法。技术方案如下：
[0006]根据本专利技术的一方面，提供了一种ADC电路，所述ADC电路至少包括：输入预处理模块，模数转换模块；
[0007]所述输入预处理模块用于接收输入信号，被配置为当第一控制信号为第一电平时，基于所述输入信号输出第一信号；当所述第一控制信号为第二电平时，基于所述输入信号输出第二信号；
[0008]所述模数转换模块与所述输入预处理模块连接，被配置为在采样期间，对所述输入预处理模块输出的信号进行采样；在转换期间，当第二控制信号为与所述第一电平相匹配的第三电平时，基于采样的第一信号输出对应的第一数字信号，当所述第二控制信号为与所述第二电平相匹配的第四电平时，基于采样的第二信号输出对应的第二数字信号；
[0009]其中，所述第一控制信号在所述转换期间进行电平切换，所述第二控制信号在所述采样期间进行电平切换。
[0010]可选的，所述输入预处理模块至少包括第一开关；
[0011]所述第一开关，被配置为基于所述第一控制信号，切换所述输入预处理模块输出的信号。
[0012]可选的，当所述第一控制信号为所述第一电平时，所述第一开关的一端用于在所述输入预处理模块的负端接入负端输入电压，另一端与所述模数转换模块连接；
[0013]当所述第一控制信号为所述第二电平时，所述第一开关的一端用于在所述输入预处理模块的负端接入第一预设电压，另一端与所述模数转换模块连接。
[0014]可选的，所述模数转换模块包括数模转换模块、比较模块和逻辑模块，所述数模转
换模块用于采样保持和量化；
[0015]所述数模转换模块与所述输入预处理模块连接，被配置为在所述转换期间，当所述第二控制信号为所述第三电平时，执行所述第一信号对应的第一工作模式；当所述第二控制信号为所述第四电平时，执行所述第二信号对应的第二工作模式；
[0016]所述比较模块的输入端与所述数模转换模块连接，输出端与所述逻辑模块连接；
[0017]所述逻辑模块，被配置为输出所述输入信号对应的数字信号。
[0018]可选的，所述数模转换模块包括正端数模转换模块和负端数模转换模块，所述正端数模转换模块和第二开关相适配，所述负端数模转换模块和第三开关相适配；
[0019]在所述转换期间，
[0020]当所述第二控制信号为所述第三电平时，所述第二开关和所述第三开关适配所述第一工作模式；
[0021]当所述第二控制信号为所述第四电平时，所述第二开关适配所述第二工作模式，所述第三开关用于将第二预设电压接入所述负端数模转换模块。
[0022]可选的，所述第二预设电压与接入所述输入预处理模块的第一预设电压之间的差值不大于差值阈值。
[0023]可选的，所述逻辑模块，还被配置为在校准期间，对数模转换模块的误差电压进行量化，得到失配码。
[0024]可选的，所述ADC电路还包括校准模块；
[0025]所述校准模块与所述模数转换模块连接，被配置为基于校准期间得到的失配码确定校准码，对所述模数转换模块进行校准码回补。
[0026]可选的，所述校准模块包括校准数模转换模块，校准算法模块，校准控制模块；
[0027]所述校准算法模块的输入端与所述模数转换模块连接，输出端与所述校准控制模块连接，被配置为当所述第二控制信号为所述第三电平时，基于所述失配码确定所述第一信号对应的第一校准码；当所述第二控制信号为所述第四电平时，基于所述失配码确定所述第二信号对应的第二校准码；
[0028]所述校准控制模块，被配置为在所述转换期间，将所述校准算法模块当前输出的校准码传输至所述校准数模转换模块；
[0029]所述校准数模转换模块，被配置为在所述转换期间，基于当前接收的校准码对所述数模转换模块进行电压回补。
[0030]可选的，所述校准算法模块，还被配置为存储所述失配码。
[0031]可选的，所述校准控制模块，还被配置为在所述采样期间，将校准码设置为预设的中间校准码，将所述中间校准码传输至所述校准数模转换模块。
[0032]根据本专利技术的另一方面，提供了一种ADC电路的控制方法，所述ADC电路至少包括：输入预处理模块、模数转换模块，所述方法包括：
[0033]接收输入信号，当第一控制信号为第一电平时，通过所述输入预处理模块，基于所述输入信号获取第一信号；当所述第一控制信号为第二电平时，通过所述输入预处理模块，基于所述输入信号获取第二信号；
[0034]在采样期间，对获取的信号进行采样；
[0035]在转换期间，当第二控制信号为与所述第一电平相匹配的第三电平时，将所述第
一信号转换为对应的第一数字信号；当所述第二控制信号为与所述第二电平相匹配的第四电平时，将所述第二信号转换为对应的第二数字信号；
[0036]其中，所述第一控制信号在所述转换期间进行电平切换，所述第二控制信号在所述采样期间进行电平切换。
[0037]可选的，所述输入预处理模块至少包括第一开关；
[0038]所述方法还包括：基于所述第一控制信号控制所述第一开关，切换所述输入预处理模块输出的信号。
[0039]可选的，所述基于所述第一控制信号控制所述第一开关，切换所述输入预处理模块输出的信号，包括：
[0040]当所述第一控制信号为所述第一电平时，控制所述第一开关将负端输入电压从所述输入预处理模块的负端接入所述模数转换模块；将正端输入电压从所述输入预处理模块的正端接入所述模数转换模块；
[0041]当所述第一控制信号为所述第二电平时，控制所述第一开关将第一预设电压从所述输入预处理模块的负端接入所述模数转换模块；将正端输入电压从所述输入预处理模块的正端接入所述模数转换模块。
[0042]可选的，所述模数转换模块包括数模转换模块、比较模块和逻辑模块，所述数模转换模块用于采样保持和量化；
[0043]所述对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟数字转换器ADC电路，其特征在于，所述ADC电路至少包括：输入预处理模块，模数转换模块；所述输入预处理模块用于接收输入信号，被配置为当第一控制信号为第一电平时，基于所述输入信号输出第一信号；当所述第一控制信号为第二电平时，基于所述输入信号输出第二信号；所述模数转换模块与所述输入预处理模块连接，被配置为在采样期间，对所述输入预处理模块输出的信号进行采样；在转换期间，当第二控制信号为与所述第一电平相匹配的第三电平时，基于采样的第一信号输出对应的第一数字信号，当所述第二控制信号为与所述第二电平相匹配的第四电平时，基于采样的第二信号输出对应的第二数字信号；其中，所述第一控制信号在所述转换期间进行电平切换，所述第二控制信号在所述采样期间进行电平切换。2.根据权利要求1所述的ADC电路，其特征在于，所述输入预处理模块至少包括第一开关；所述第一开关，被配置为基于所述第一控制信号，切换所述输入预处理模块输出的信号。3.根据权利要求2所述的ADC电路，其特征在于，当所述第一控制信号为所述第一电平时，所述第一开关的一端用于在所述输入预处理模块的负端接入负端输入电压，另一端与所述模数转换模块连接；当所述第一控制信号为所述第二电平时，所述第一开关的一端用于在所述输入预处理模块的负端接入第一预设电压，另一端与所述模数转换模块连接。4.根据权利要求1所述的ADC电路，其特征在于，所述模数转换模块包括数模转换模块、比较模块和逻辑模块，所述数模转换模块用于采样保持和量化；所述数模转换模块与所述输入预处理模块连接，被配置为在所述转换期间，当所述第二控制信号为所述第三电平时，执行所述第一信号对应的第一工作模式；当所述第二控制信号为所述第四电平时，执行所述第二信号对应的第二工作模式；所述比较模块的输入端与所述数模转换模块连接，输出端与所述逻辑模块连接；所述逻辑模块，被配置为输出所述输入信号对应的数字信号。5.根据权利要求4所述的ADC电路，其特征在于，所述数模转换模块包括正端数模转换模块和负端数模转换模块，所述正端数模转换模块和第二开关相适配，所述负端数模转换模块和第三开关相适配；在所述转换期间，当所述第二控制信号为所述第三电平时，所述第二开关和所述第三开关适配所述第一工作模式；当所述第二控制信号为所述第四电平时，所述第二开关适配所述第二工作模式，所述第三开关用于将第二预设电压接入所述负端数模转换模块。6.根据权利要求5所述的ADC电路，其特征在于，所述第二预设电压与接入所述输入预处理模块的第一预设电压之间的差值不大于差值阈值。7.根据权利要求4所述的ADC电路，其特征在于，所述逻辑模块，还被配置为在校准期间，对数模转换模块的误差电压进行量化，得到失配码。
8.根据权利要求1所述的ADC电路，其特征在于，所述ADC电路还包括校准模块；所述校准模块与所述模数转换模块连接，被配置为基于校准期间得到的失配码确定校准码，对所述模数转换模块进行校准码回补。9.根据权利要求8所述的ADC电路，其特征在于，所述校准模块包括校准数模转换模块，校准算法模块，校准控制模块；所述校准算法模块的输入端与所述模数转换模块连接，输出端与所述校准控制模块连接，被配置为当所述第二控制信号为所述第三电平时，基于所述失配码确定所述第一信号对应的第一校准码；当所述第二控制信号为所述第四电平时，基于所述失配码确定所述第二信号对应的第二校准码；所述校准控制模块，被配置为在所述转换期间，将所述校准算法模块当前输出的校准码传输至所述校准数模转换模块；所述校准数模转换模块，被配置为在所述转换期间，基于当前接收的校准码对所述数模转换模块进行电压回补。10.根据权利要求9所述的ADC电路，其特征在于，所述校准算法模块，还被配置为存储所述失配码。11.根据权利要求9所述的ADC电路，其特征在于，所述校准控制模块，还被配置为在所述采样期间，将校准码设置为预设的中间校准码，将所述中间校准码传输至所述校准数模转换模块。12.一种ADC电路的控制方法，其特征在于，所述ADC电路至少包括：输入预处理模块、模数转换模块，所述方法包括：接收输入信号，当第一控制信号为第一电平时，通过所述输入预处理模块，基于所述输入信号获取第一信号；当所述第一控制信号为第二电平时，通过所述输入预处理模块，基于所述输入信号获取第二信号；在采样期间，对获取的信号进行采样；在转换期间，当第二控制信号为与所述第一电平相匹配的第三电平时，将所述第一信号转换为对应的第一数字信号；当所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘维辉，陈敏，
申请(专利权)人：芯海科技深圳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：