一种提高小信号ADC精度的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:38592059 阅读:10 留言:0更新日期:2023-08-26 23:30
本申请提供了一种提高小信号ADC精度的方法,所述提高精度的方法包括以下步骤:将模拟信号输入到n比特位的ADC电路进行转换,输出ADC转换值D;判断转换值D的输出精度,输出精度要求为k时,若D的精度符合输出精度要求,则直接输出最终数字信号;若D的精度不符合输出精度要求,则读取转换值D从高到低比特位的输出位取值为0的位数,记为m位(n>m≧0),即D的前m位的取值均为0;根据m值调整最低有效位(LSB);输出最终数字信号。本申请还提供了一种提高小信号ADC精度的装置。本发明专利技术可实现信号最多经一次调整即可到达精度要求,且可一次性提高多个比特位的精度,提升了提高精度效率,用低成本的方式实现了高比特位的精度要求。本的方式实现了高比特位的精度要求。本的方式实现了高比特位的精度要求。

【技术实现步骤摘要】
一种提高小信号ADC精度的方法和装置


[0001]本专利技术涉及集成电路领域,特别涉及一种提高小信号ADC精度的方法和装置。
技术背景
[0002]随着芯片集成度的提高,越来越多的系统希望芯片内部的ADC实现模拟信号数字化,再通过SPI/I2C进行上报,同时要求ADC的尺寸尽可能的小。在现有技术方案中,n比特的ADC得到n比特的数据,最低有效位LSB为1/2
n
;如果需要高精度的ADC精度,例如当遇到大动态范围的信号需要上报时,就需要更高比特位的ADC,问题是ADC的比特位每增加1位,ADC的面积也需要增加一倍左右,也就是更高比特位的ADC会使得面积不断加大,如201710575568.X,将采样电压进行比例放大,并将所述放大后的采样电压输出至ADC转换电路。该方法需要在ADC输入端增加额外的器件,会导致芯片尺寸及成本的增加。目前也有通过不增加面积的方法来提高输出精度的,如201611236988.7通过分析输出误差不断调整输入误差以提高输出精度,反复调整无疑会降低输出效率。
[0003]另外,更高比特位的ADC也意味着更高的成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种提高小信号ADC精度的方法和装置,实现了不增加ADC电路面积的前提下,以低成本的方式,提高小信号ADC的精度。
[0005]为达到上述目的,本专利技术提供如下技术方案:
[0006]一种提高小信号ADC精度的方法,所述提高精度的方法包括以下步骤:
[0007]S1,将模拟信号输入到n比特位的ADC电路进行转换,输出ADC转换值D;
[0008]S2,判断转换值D的输出精度,输出精度要求为k时,若D的精度符合输出精度要求,则直接跳到步骤S5输出最终数字信号;若D的精度不符合输出精度要求,则转到步骤S3;
[0009]S3,读取转换值D从高到低比特位的输出位取值为0的位数,记为m位(n>m≧0),即D的前m位的取值均为0;
[0010]S4,根据m值调整最低有效位(LSB);
[0011]S5,输出最终数字信号。
[0012]进一步地,所述ADC转换值D包含从高到低的比特位的输出位D
n
,D
n
‑1,......D2,D1,以及初始最低有效位LSB
(original)

[0013]进一步地,步骤S2所述输出精度k为输出比特位需求值。
[0014]进一步地,步骤S2所述输出精度要求判断方法为:若n

m≧k,则为符合精度要求;若n

m<k,则不符合精度要求。
[0015]进一步地,步骤S4所述调整最低有效位的方法为,令LSB
(out)
=LSB
(original)
/2
m

(n

k)

[0016]进一步地,步骤S5所述输出最终数字信号为ADC原始转换值D(n

m≧k),或为调整后的ADC转换值D(n

m<k)。
[0017]进一步地,所述调整后的ADC转换值D(n

m<k)包含ADC原始转换值D以及调整后的最低有效位LSB
(out)

[0018]本专利技术还提及一种提高小信号ADC精度的装置,所述提高小信号精度的装置包括:
[0019]ADC电路,包括n比特位,用于将输入的模拟信号转换为相应的数字信号;
[0020]精度分析模块,其输入端与ADC输出端连接,内置判断功能,用于分析输出的转换值是否符合输出精度要求,符合要求输出端连接输出模块的输入端,不符合要求输出端连接输出值分析模块输入端;
[0021]输出值分析模块,其输入端与精度分析模块不符合要求输出端连接,用于分析并记录ADC电路输出值从高到低的高比特位为0的位数;
[0022]最低有效位控制模块,其输入端与输出值分析模块的输出端相连接,其输出端连接输出模块的输入端,用于控制LSB精度,并输出到输出模块的输入端;
[0023]输出模块,其输入端与最低有效位控制模块的输出端相连接,用于输出符合精度要求的最终数字信号。
[0024]本专利技术的有益效果在于:
[0025]1、信号最多经一次调整即可到达精度要求,且可一次性提高多个比特位的精度,提升了提高精度效率。
[0026]2、用低成本的方式实现了高比特位的精度要求。
[0027]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例的提高小信号ADC精度的方法的流程图。
[0029]图2为本专利技术实施例的提高小信号ADC精度的装置示意图。
具体实施方式
[0030]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通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,都属于本专利技术保护的范围。
[0031]在本专利技术的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0032]在本专利技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0033]此外,下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构
成冲突就可以相互结合。
[0034]图1为本专利技术实施例的提高小信号ADC精度的方法的流程图。
[0035]参见图1,该提高小信号ADC精度的方法包括以下步骤:
[0036]S1,将模拟信号输入到n比特位的ADC电路进行转换,输出ADC转换值D;
[0037]S2,判断转换值D的输出精度,输出精度要求为k时,若D的精度符合输出精度要求,则直接跳到步骤S5输出最终数字信号;若D的精度不符合输出精度要求,则转到步骤S3;
[0038]S3,读取转换值D从高到低比特位的输出位取值为0的位数,本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高小信号ADC精度的方法,其特征在于,所述提高精度的方法包括以下步骤:S1,将模拟信号输入到n比特位的ADC电路进行转换,输出ADC转换值D;S2,判断转换值D的输出精度,输出精度要求为k时,若D的精度符合输出精度要求,则直接跳到步骤S5输出最终数字信号;若D的精度不符合输出精度要求,则转到步骤S3;S3,读取转换值D从高到低比特位的输出位取值为0的位数,记为m位(n>m≧0);S4,根据m值调整最低有效位(LSB);S5,输出最终数字信号。2.根据权利要求1所述提高小信号ADC精度的方法,其特征在于,所述ADC转换值D包含从高到低的比特位的输出位D
n
,D
n
‑1,......D2,D1,以及初始最低有效位LSB
(original)
。3.根据权利要求1所述提高小信号ADC精度的方法,其特征在于,所述输出精度k为输出比特位需求值。4.根据权利要求1所述提高小信号ADC精度的方法,其特征在于,所述输出精度要求判断方法为:若n

m≧k,则为符合精度要求;若n

m<k,则不符合精度要求。5.根据权利要求1所述提高小信号ADC精度的方法,其特征在于,所述调整最低有效位的方法为,令LSB
(out)
=LSB
(original)

【专利技术属性】
技术研发人员:张智袁新生唐荣昭庄海明马雨晴李运照
申请(专利权)人:苏州芈图光电技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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