模数转换器、电量检测电路以及电池管理系统技术方案

本申请实施例提供了一种模数转换器、电量检测电路以及电池管理系统，该模数转换器包括调制器、辅助转换模块以及输出模块，调制器用于在预设的多个转换周期内分别对输入信号进行转换，并在每次转换后输出第一转换结果，其中第一转换结果包括残差信号；辅助转换模块连接于调制器，用于对多个转换周期中的最后一个转换周期的残差信号进行转换，并输出第二转换结果；输出模块连接于调制器以及辅助转换模块，且用于根据第二转换结果对最后一个转换周期的残差信号进行补偿，并输出最终转换结果。本申请实施例提供的模数转换器能够提高精度。本申请实施例提供的模数转换器能够提高精度。本申请实施例提供的模数转换器能够提高精度。

【技术实现步骤摘要】
模数转换器、电量检测电路以及电池管理系统


[0001]本申请涉及模拟数字转换
，具体涉及一种模数转换器、电量检测电路以及电池管理系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着超大规模集成电路制造水平的提高，Σ
‑
ΔADC(Sigma
‑
DeltaAnalog
‑
to
‑
Digital Converter，Σ
‑
Δ模数转换器)正以其分辨率高、线性度好、成本低等特点得到越来越广泛的应用。低阶增量式Σ
‑
ΔADC对交流信号的测量精度高、动态响应快且功耗低；但是其对直流信号测量精度量化误差较大。因此，如何提高低阶增量式Σ
‑
ΔADC对信号，特别是直流信号的测量精度，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]鉴于以上问题，本申请实施例提供一种模数转换器、电量检测电路以及电池管理系统，以解决上述技术问题。
[0004]本申请实施例是采用以下技术方案实现的：
[0005]一种模数转换器，包括调制器、辅助转换模块以及输出模块，调制器用于在预设的多个转换周期内分别对输入信号进行转换，并在每次转换后输出第一转换结果，其中第一转换结果包括残差信号；辅助转换模块连接于调制器，用于对多个转换周期中的最后一个转换周期的残差信号进行转换，并输出第二转换结果；输出模块连接于调制器以及辅助转换模块，且用于根据第二转换结果对最后一个转换周期的残差信号进行补偿，并输出最终转换结果。
[0006]在一些实施方式中，辅助转换模块的转换速率为调制器的转换速率的整数倍。
[0007]在一些实施方式中，辅助转换模块包括时钟产生电路以及辅助量化器，时钟产生电路，用于输出时钟信号，且时钟信号的时钟频率为调制器的转换频率的整数倍；辅助量化器连接于时钟产生电路与调制器，用于对最后一个转换周期的残差信号进行量化转换，并输出第二转换结果。
[0008]在一些实施方式中，输出模块包括数字积分滤波器、误差补偿模块以及加权模块，数字积分滤波器，连接于调制器，用于对第一转换结果进行滤波；误差补偿模块连接于辅助量化器，用于将第二转换结果转换为误差补偿信号；加权模块连接于数字积分滤波器以及误差补偿模块，用于对误差补偿信号进行等效处理且与第一转换结果叠加，并输出最终转换结果。
[0009]在一些实施方式中，当调制器的比特位数为1且辅助量化器的比特位数为2时，加权模块通过下式对误差补偿信号进行等效处理：其中，V
D
为误差补偿信号；V
ref
为数模转换器的参考电压；PGA为调制器的增益；n为多个转换周期的周期数。
[0010]在一些实施方式中，模数转换器还包括复位电路，复位电路用于用于在每个转换周期调制器对输入信号进行转换之前，将模数转换器复位。
[0011]在一些实施方式中，调制器包括积分器、主量化器以及数模转换器，积分器用于在每个转换周期对输入信号和数模转换器的输出信号之差进行积分，以输出积分信号；主量化器连接积分器，用于对积分信号进行量化，以输出第一转换结果；数模转换器连接于主量化器输出端与积分器的输入端，且用于根据第一转换结果生成输出信号，并将输出信号反馈至积分器。
[0012]本申请实施例还提供一种电量检测电路，包括上述的模数转换器，电量检测电路还包括采样电路；采样电路一端用于采样输入电压，另一端连接于模数转换器。
[0013]本申请实施例还提供一种电池管理系统，包括上述的电量检测电路。
[0014]本申请实施例还提供一种模数转换方法，应用于上述任一项的模数转换器，该方法包括在预设的多个转换周期内分别对输入信号进行转换，并在每次转换后输出第一转换结果，其中第一转换结果包括残差信号；在多个转换周期中的最后一个转换周期，对残差信号进行转换，并输出第二转换结果；以及根据第二转换结果对最后一个转换周期的第一转换结果中的残差信号进行补偿，并输出最终转换结果。
[0015]本申请实施例提供的模数转换器、电量检测电路、电池管理系统以及模数转换方法，该模数转换器包括调制器、辅助转换模块以及输出模块，调制器用于在预设的多个转换周期内分别对输入信号进行转换，并在每次转换后输出第一转换结果，其中所述第一转换结果包括残差信号；辅助转换模块连接于所述调制器，用于对所述多个转换周期中的最后一个转换周期的所述残差信号进行转换，并输出第二转换结果；输出模块连接于所述调制器以及所述辅助转换模块，且用于根据所述第二转换结果对所述最后一个转换周期的所述残差信号进行补偿，并输出最终转换结果。本实施例通过辅助转换模块在调制器的最后一个转换周期与调制器同时对输入信号进行转换，并根据第二转换结果对最后一个转换周期的残差信号进行补偿，从而提高该模数转换器的精度。
[0016]本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
[0018]图1示出了本申请实施例提供的一种模数转换器的模块框图。
[0019]图2示出了本申请实施例提供的模数转换器的一种实施方式示例图。
[0020]图3示出了本申请实施例提供的一种一阶增量式Σ
‑
ΔADC的示例图。
[0021]图4示出了本申请实施例提供的一种电量检测电路的电路示意图。
[0022]图5示出了本申请实施例提供的一种模数转换方法的流程示意图。
具体实施方式
[0023]下面详细描述本申请的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终
相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性地，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0024]为了使本
的人员更好地理解本申请的方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0025]随着快充和5G(5th generation mobile networks,第五代移动通信技术)的普及，需要精确手机电池电量监测功能，电池电量监测是通过电量计实现的，电量计是用来计量显示电池电量，通常包括剩余容量、满充容量、百分比容量、电压、电流、温度等，部分电量计还包含放空、充满时间、最大化学容量以及阻抗表。电量计通过对电池的电流在指定时间窗口内进行高精度采样得到电荷(电流*时间)信息，通过测量开路电压，结合两者信息实现电池电量和阻抗表等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模数转换器，其特征在于，包括：调制器，用于在预设的多个转换周期内分别对输入信号进行转换，并在每次转换后输出第一转换结果，其中所述第一转换结果包括残差信号；辅助转换模块，连接于所述调制器，用于对所述多个转换周期中的最后一个转换周期的所述残差信号进行转换，并输出第二转换结果；以及输出模块，连接于所述调制器以及所述辅助转换模块，且用于根据所述第二转换结果对所述最后一个转换周期的所述残差信号进行补偿，并输出最终转换结果。2.如权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，所述辅助转换模块的转换速率为所述调制器的转换速率的整数倍。3.如权利要求2所述的模数转换器，其特征在于，所述辅助转换模块包括：时钟产生电路，用于输出时钟信号，所述时钟信号的时钟频率为所述调制器的转换频率的整数倍；以及辅助量化器，连接于所述时钟产生电路与所述调制器，用于对所述最后一个转换周期的所述残差信号进行量化转换，并输出所述第二转换结果。4.如权利要求3所述模数转换器，其特征在于，所述输出模块包括：数字积分滤波器，连接于所述调制器，用于对所述第一转换结果进行滤波；以及误差补偿模块，连接于所述辅助量化器，用于将所述第二转换结果转换为误差补偿信号；以及加权模块，连接于所述数字积分滤波器以及所述误差补偿模块，用于对所述误差补偿信号进行等效处理且与所述第一转换结果叠加，并输出所述最终转换结果。5.如权利要求4所述的模数转换器，其特征在于，当所述调制器的比特位数为1且所述辅助量化器的比特位数为2时，所述加权模块通过下式对所述误差补偿信号进行等效处理：其中，V
D
为所述误差补偿...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈敏，丁召明，
申请(专利权)人：合肥市芯海电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：