一种ADC校正电路制造技术

本发明专利技术涉及ADC检测技术领域，具体公开了一种ADC校正电路，包括斩波开关、ADC、斩波控制器、校正乘法器、校正加法器和增益误差校正模块；斩波开关的第一输入端输入待检测电压信号，其第二输入端与斩波控制器的第一输出端连接，其输出端与ADC的输入端连接；斩波控制器的输入端与ADC的输出端连接，斩波控制器的第二输出端与校正加法器的第一输入端连接；校正乘法器的第一输入端输入原始电压量化数据，其第二输入端获取增益误差校正模块输出的增益误差校正系数；校正乘法器和校正加法器校正原始电压量化数据的增益误差和失调误差，以输出校正后的电压量化数据。本发明专利技术能够校正电池电压测量过程中的失调误差和增益误差。测量过程中的失调误差和增益误差。测量过程中的失调误差和增益误差。

【技术实现步骤摘要】
一种ADC校正电路


[0001]本专利技术涉及ADC检测
，更具体地，涉及一种ADC校正电路。

技术介绍

[0002]感知世界是数据转换器(Analog to Digital Converter，ADC)的重要作用，数字系统常使用ADC将外界的模拟信号转换为可处理的数字信号，然后通过数字电路强大的数据处理功能处理这些数据，从而实现期望的功能。ADC的精度对数字系统的性能有很大的影响，转换精度越高，系统性能越好。在电动汽车电池管理系统(BMS)中，需要监测电池的各种状态，此时就需要高精度的ADC，以实现精确的测量。
[0003]ADC是一种高精度数据转换器件，在实际使用的过程中易受外界环境的影响，往往达不到ADC所标定的精度。而精度的损失会对整个系统的性能造成较大的影响，因此，需要对ADC的结果进行误差校正。
[0004]ADC设计的静态指标，也即误差类型，大致可以分为以下四类：失调误差(Offset error)、增益误差(Gain error)、微分非线性(Differential nonlinearity)和积分非线性(Integral nonlinearity)。其中，失调误差和增益误差是外界环境影响的主要方面，而微分非线性和积分非线性误差常取决于ADC的结构和工艺。而且，失调误差和增益误差的校正原理比较简单，所需资源较少，适用于芯片级校正；而微分非线性和积分非线性误差与ADC结构相关，所以不容易校正，需要使用多项式逼近、查表法等，面积成本较高且不通用，不适用于芯片级校正。本专利技术主要研究由外界环境导致的失调及增益误差的校正。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种ADC校正电路，能够根据乘法和加法运算校正ADC采样通道中的增益误差和失调误差，效果显著，结构简单，易于实现。
[0006]作为本专利技术的第一个方面，提供一种ADC校正电路，所述ADC校正电路包括斩波开关、ADC、斩波控制器、校正乘法器、校正加法器和增益误差校正模块；
[0007]所述斩波开关的第一输入端用于输入待检测电压信号，所述斩波开关的第二输入端与所述斩波控制器的第一输出端连接，所述斩波开关的输出端与所述ADC的输入端连接，所述斩波开关用于控制所述待检测电压信号的方向；
[0008]所述斩波控制器的输入端与所述ADC的量化数据输出端连接，所述斩波控制器的第二输出端与所述校正加法器的第一输入端连接，所述斩波控制器用于输出失调误差校正系数至所述校正加法器；
[0009]所述校正乘法器的第一输入端用于输入ADC的原始电压量化数据；所述校正乘法器的第二输入端与所述增益误差校正模块连接，用于获取所述增益误差校正模块输出的增益误差校正系数；所述校正乘法器的输出端与所述校正加法器的第二输入端连接；
[0010]所述校正乘法器和所述校正加法器用于校正所述原始电压量化数据的增益误差和失调误差，所述校正加法器的输出端输出校正后的电压量化数据。
[0011]进一步地，所述增益误差校正模块包括存储器、选择器、系数加法器、系数乘法器和插值器；
[0012]所述存储器的第一输出端分别与所述插值器的输入端和所述选择器的选择信号输入端连接，所述存储器的第二输出端与所述选择器的第一数据输入端连接，所述存储器的第三输出端与所述选择器的第二数据输入端连接，所述存储器的第四输出端与所述系数加法器的第一输入端连接，所述存储器用于存储温度系数和当前外界环境温度值；其中，所述温度系数包括室温系数、高温系数和低温系数；
[0013]所述选择器的输出端与所述系数乘法器的第一输入端连接，所述选择器用于根据所述当前外界环境温度值选择所述高温系数或所述低温系数；
[0014]所述插值器的输出端与所述系数乘法器的第二输入端连接，所述插值器用于根据所述当前外界环境温度值获得温度比例系数，所述系数乘法器的输出端与所述系数加法器的第二输入端连接，所述系数加法器的第三输入端输入固定值1，所述系数加法器的输出端与所述校正乘法器的第二输入端连接，所述系数加法器用于所述增益误差校正系数的计算。
[0015]进一步地，所述增益误差校正系数gain_coeff的计算公式如下：
[0016]gain
‑
coeff＝1+gain
‑
room+K(T)
×
gain
‑
hot/cold
[0017]其中，gain_room为室温系数，K(T)为温度比例系数，gain_hot为高温系数，gain_cold为低温系数。
[0018]进一步地，所述校正后的电压量化数据cali_data的计算公式如下：
[0019]cali
‑
data＝(src
‑
data
×
gain
‑
coeff)+off
‑
coeff
[0020]其中，src_data为ADC的原始电压量化数据，gain_coeff为所述增益误差校正系数，off_coeff为失调误差校正系数。
[0021]进一步地，所述斩波控制器用于获取ADC的原始电压量化数据src_data，假设所述ADC当前采样输出的原始电压量化数据src_data为V2，上一次采样输出的原始电压量化数据src_data为V1，所述斩波控制器通过计算当前原始电压量化数据V2和上一次原始电压量化数据V1的差异得到所述失调误差校正系数。
[0022]进一步地，所述温度比例系数K(T)是1以内的小数，其中，
[0023]所述当前外界环境温度值T越接近所设置的所述高温系数gain_hot或所述低温系数gain_cold时，所述温度比例系数K(T)越大；
[0024]所述当前外界环境温度值T为所设置的所述室温系数gain_room时，所述温度比例系数K(T)为0。
[0025]进一步地，所述斩波开关第一输入端的所述待检测电压信号为差分信号，所述斩波控制器用于控制所述斩波开关交替输出所述差分信号。
[0026]进一步地，所述校正乘法器和所述校正加法器的操作数均为定点数。
[0027]进一步地，所述系数加法器和所述系数乘法器的操作数均为定点数。
[0028]进一步地，所述插值器使用线性插值法根据所述当前外界环境温度值获得所述温度比例系数。
[0029]本专利技术提供的ADC校正电路具有以下优点：通过插值器和存储器中的温度相关的增益系数得到增益误差校正系数，通过斩波机制得到失调误差校正系数，然后再根据乘法
和加法运算校正ADC采样通道中的增益误差和失调误差，效果显著，结构简单，易于实现。
附图说明
[0030]附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。
[0031]图1为本专利技术提供的ADC校正电路的结构框图。
具体实施方式<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种ADC校正电路，其特征在于，所述ADC校正电路(10)包括斩波开关(20)、ADC(30)、斩波控制器(40)、校正乘法器(50)、校正加法器(60)和增益误差校正模块；所述斩波开关(20)的第一输入端用于输入待检测电压信号，所述斩波开关(20)的第二输入端与所述斩波控制器(40)的第一输出端连接，所述斩波开关(20)的输出端与所述ADC(30)的输入端连接，所述斩波开关(20)用于控制所述待检测电压信号的方向；所述斩波控制器(40)的输入端与所述ADC(30)的量化数据输出端连接，所述斩波控制器(40)的第二输出端与所述校正加法器(60)的第一输入端连接，所述斩波控制器(40)用于输出失调误差校正系数至所述校正加法器(60)；所述校正乘法器(50)的第一输入端用于输入ADC的原始电压量化数据；所述校正乘法器(50)的第二输入端与所述增益误差校正模块连接，用于获取所述增益误差校正模块输出的增益误差校正系数；所述校正乘法器(50)的输出端与所述校正加法器(60)的第二输入端连接；所述校正乘法器(50)和所述校正加法器(60)用于校正所述原始电压量化数据的增益误差和失调误差，所述校正加法器(60)的输出端输出校正后的电压量化数据。2.根据权利要求1所述的一种ADC校正电路，其特征在于，所述增益误差校正模块包括存储器(70)、选择器(80)、系数加法器(90)、系数乘法器(100)和插值器(110)；所述存储器(70)的第一输出端分别与所述插值器(110)的输入端和所述选择器(80)的选择信号输入端连接，所述存储器(70)的第二输出端与所述选择器(80)的第一数据输入端连接，所述存储器(70)的第三输出端与所述选择器(80)的第二数据输入端连接，所述存储器(70)的第四输出端与所述系数加法器(90)的第一输入端连接，所述存储器(70)用于存储温度系数和当前外界环境温度值；其中，所述温度系数包括室温系数、高温系数和低温系数；所述选择器(80)的输出端与所述系数乘法器(100)的第一输入端连接，所述选择器(80)用于根据所述当前外界环境温度值选择所述高温系数或所述低温系数；所述插值器(110)的输出端与所述系数乘法器(100)的第二输入端连接，所述插值器(110)用于根据所述当前外界环境温度值获得温度比例系数，所述系数乘法器(100)的输出端与所述系数加法器(90)的第二输入端连接，所述系数加法器(90)的第三输入端输入固定值1，所述系数加法器(90)的输出端与所述校正乘法器(50)的第二输入端连接，所述系数加法器(90)用于所述增益误差校正系数的计算。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏宝晶，
申请(专利权)人：中科芯时代科技有限公司，
类型：发明
国别省市：