一种单通道单ADC模数转换器采样精度增倍的电路制造技术

本发明专利技术公开一种单通道单ADC模数转换器采样精度增倍的电路，包括电压比较器、同相放大器、差分放大器、模拟开关；所述电压比较器用于比较待采样的信号电压与ADC采样参考电压之间的大小，并将比较结果信息输出至ADC模数转换器；所述ADC模数转换器用于在待采样的信号电压大于或等于ADC采样参考电压时，控制模拟开关切换至差分放大器的输出端，以使ADC模数转换器采样差分放大器输出的信号；所述ADC模数转换器还用于在待采样的信号电压小于ADC采样参考电压时，控制模拟开关切换至同相放大器的输出端，以使ADC模数转换器采样同相放大器输出的信号。本发明专利技术可实现采样精度扩展到原2倍的目的，成本低，便于推广应用。便于推广应用。便于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种单通道单ADC模数转换器采样精度增倍的电路


[0001]本专利技术涉及ADC模数转换器
，尤其涉及一种单通道单ADC模数转换器采样精度增倍的电路。

技术介绍

[0002]ADC模数转换器，通常设计为集成电路器件，其广泛用于工业、民用电子设备和机电系统领域中。模数转换器的转换速率(下文称为rate)，输入通道(下文称为channel)，转换精度(下文称为resolution)作为通用必须参数，在高速变化的模拟量输入、多模拟量输入环境中，要想控制精度越高，就需要更高的rate，更多的channel，更高的转换resolution位数，那么势必会导致ADC模数转换器设计更加复杂，器件价格更高。
[0003]当采用具体ADC模数转换器进行设计时，一其器件选择范围resolution受限，二其在实际使用环境中，器件漂移导致实际精度下降，因此，提升当前采用器件的resolution，并且不额外占用具体ADC的采样通道资源，有其必要性和现实意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种单通道单ADC模数转换器采样精度增倍的电路，该电路利用原ADC数据(采样后量化值)处理的元器件，增加相应的电路结构，以输出采样倍增的模数转换值，设计合理、使用方便，且该电路仅使用原ADC单个模拟输入通道，在不占用额外的ADC资源的条件下，可实现采样精度扩展到原2倍的目的，成本低，便于推广应用。
[0005]为实现上述目的，采用以下技术方案：
[0006]一种单通道单ADC模数转换器采样精度增倍的电路，包括电压比较器：所述电压比较器的同相输入端用于接入待采样的信号电压，所述电压比较器的反相输入端用于接入ADC采样参考电压，所述电压比较器的输出端用于与ADC模数转换器连接；同相放大器：所述同相放大器的同相输入端用于接入待采样的信号电压，所述同相放大器的反相输入端用于接虚地；差分放大器，所述差分放大器的同相输入端用于接入待采样的信号电压，所述差分放大器的反相输入端用于接入ADC采样参考电压；模拟开关，所述模拟开关分别与同相放大器的输出端、差分放大器的输出端和ADC模数转换器连接；所述电压比较器用于比较待采样的信号电压与ADC采样参考电压之间的大小，并将比较结果信息输出至ADC模数转换器；所述ADC模数转换器用于在待采样的信号电压大于或等于ADC采样参考电压时，控制模拟开关切换至差分放大器的输出端，以使ADC模数转换器采样差分放大器输出的信号；所述ADC模数转换器还用于在待采样的信号电压小于ADC采样参考电压时，控制模拟开关切换至同相放大器的输出端，以使ADC模数转换器采样同相放大器输出的信号。
[0007]进一步地，所述模拟开关为单刀双掷开关；所述单刀双掷开关包括第一不动端、第二不动端、第一动端；所述ADC模数转换器上还设有ADC采样端口；所述第一不动端用于与同相放大器的输出端连接，所述第二不动端用于与差分放大器的输出端连接，所述第一动端用于与ADC模数转换器的ADC采样端口连接。
[0008]进一步地，所述ADC模数转换器上还设有与第一动端连接的开关信号控制端口，所述ADC模数转换器用于经开关信号控制端口控制第一动端，与第一不动端或第二不动端连接。
[0009]进一步地，所述ADC模数转换器上还设有Out1信号输入端口；所述电压比较器的输出端与Out1信号输入端口连接。
[0010]进一步地，所述同相放大器采用单电源供电，且同相放大器的放大倍率为1。
[0011]进一步地，所述差分放大器采用单电源供电，且差分放大器的放大倍率为1。
[0012]采用上述方案，本专利技术的有益效果是：
[0013]该电路利用原ADC数据(采样后量化值)处理的元器件，增加相应的电路结构，以输出采样倍增的模数转换值，设计合理、使用方便，且该电路仅使用原ADC单个模拟输入通道，在不占用额外的ADC资源的条件下，可实现采样精度扩展到原2倍的目的，成本低，便于推广应用。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的电路示意图；
[0015]图2为本专利技术的采样过程的流程性框图；
[0016]其中，附图标识说明：
[0017]1—电压比较器；2—同相放大器；
[0018]3—差分放大器；4—ADC模数转换器。
具体实施方式
[0019]以下结合附图和具体实施例，对本专利技术进行详细说明。
[0020]参照图1至2所示，本专利技术提供一种单通道单ADC模数转换器采样精度增倍的电路，包括电压比较器1：所述电压比较器1的同相输入端用于接入待采样的信号电压，所述电压比较器1的反相输入端用于接入ADC采样参考电压，所述电压比较器1的输出端用于与ADC模数转换器4连接；同相放大器2：所述同相放大器2的同相输入端用于接入待采样的信号电压，所述同相放大器2的反相输入端用于接虚地；差分放大器3，所述差分放大器3的同相输入端用于接入待采样的信号电压，所述差分放大器3的反相输入端用于接入ADC采样参考电压；模拟开关，所述模拟开关分别与同相放大器2的输出端、差分放大器3的输出端和ADC模数转换器4连接；所述电压比较器1用于比较待采样的信号电压与ADC采样参考电压之间的大小，并将比较结果信息输出至ADC模数转换器4；所述ADC模数转换器4用于在待采样的信号电压大于或等于ADC采样参考电压时，控制模拟开关切换至差分放大器3的输出端，以使ADC模数转换器4采样差分放大器3输出的信号；所述ADC模数转换器4还用于在待采样的信号电压小于ADC采样参考电压时，控制模拟开关切换至同相放大器2的输出端，以使ADC模数转换器4采样同相放大器2输出的信号。
[0021]其中，所述模拟开关为单刀双掷开关；所述单刀双掷开关包括第一不动端、第二不动端、第一动端；所述ADC模数转换器4上还设有ADC采样端口；所述第一不动端用于与同相放大器2的输出端连接，所述第二不动端用于与差分放大器3的输出端连接，所述第一动端用于与ADC模数转换器4的ADC采样端口连接；所述ADC模数转换器4上还设有与第一动端连
接的开关信号控制端口，所述ADC模数转换器4用于经开关信号控制端口控制第一动端，与第一不动端或第二不动端连接；所述ADC模数转换器4上还设有Out1信号输入端口；所述电压比较器1的输出端与Out1信号输入端口连接；所述同相放大器2采用单电源供电，且同相放大器2的放大倍率为1；所述差分放大器3采用单电源供电，且差分放大器3的放大倍率为1。
[0022]本专利技术工作原理：
[0023]继续参照图1至2所示，为便于理解本方案，对一些名词进行赋名，并对一些名词进行解释：
[0024]ADC：模数转换，模数转换器；
[0025]Vref：参考电压，输入的待采样的信号电压为Vanalog，其范围为0～Vref；
[0026]Vref2：ADC采样参考电压，其中，Vref2＝Vref/2；
[0027]route2：本方案的采样通道；
[0028]route1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单通道单ADC模数转换器采样精度增倍的电路，其特征在于，包括电压比较器：所述电压比较器的同相输入端用于接入待采样的信号电压，所述电压比较器的反相输入端用于接入ADC采样参考电压，所述电压比较器的输出端用于与ADC模数转换器连接；同相放大器：所述同相放大器的同相输入端用于接入待采样的信号电压，所述同相放大器的反相输入端用于接虚地；差分放大器，所述差分放大器的同相输入端用于接入待采样的信号电压，所述差分放大器的反相输入端用于接入ADC采样参考电压；模拟开关，所述模拟开关分别与同相放大器的输出端、差分放大器的输出端和ADC模数转换器连接；所述电压比较器用于比较待采样的信号电压与ADC采样参考电压之间的大小，并将比较结果信息输出至ADC模数转换器；所述ADC模数转换器用于在待采样的信号电压大于或等于ADC采样参考电压时，控制模拟开关切换至差分放大器的输出端，以使ADC模数转换器采样差分放大器输出的信号；所述ADC模数转换器还用于在待采样的信号电压小于ADC采样参考电压时，控制模拟开关切换至同相放大器的输出端，以使ADC模数转换器采样同相放大器输出的信号。2.根据权利要求1所述的单通道单ADC模...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢隽，陈德君，孟志刚，
申请(专利权)人：道锦深圳技术有限公司，
类型：发明
国别省市：