一种基于功耗自适应Σ-Δ调制器的传感器电路制造技术

本发明专利技术涉及一种基于功耗自适应Σ

【技术实现步骤摘要】
一种基于功耗自适应
Σ
‑
Δ
调制器的传感器电路


[0001]本专利技术涉及集成电路制造领域，具体涉及一种基于功耗自适应Σ
‑
Δ调制器的传感器电路。

技术介绍

[0002]传感器电路在各种应用领域中广泛应用，包括环境监测、工业自动化、医疗设备等，常规的传感器电路通过使用模数转换器将模拟信号转换为数字信号实现数字处理和控制，同时，模数转换器还可以扩大传感器的量程范围、实现信号隔离、远距离传输和数据通信，并进行各种数字信号处理和控制操作，提高传感器的灵敏度、精度和稳定性。
[0003]用于传感器电路的模数转换器主要有Sigma
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delta型、SAR型、流水线型和Flash型等种类，Sigma
‑
delta型模数转换器采用过采样技术，实现高精度模数转换，且对集成电路工艺不敏感，但需要较高的采样频率和较大的功耗开销；SAR型模数转换器采用逐次逼近技术，具有低功耗、小尺寸的优点，适用于中速、中低精度转换；流水线型模数转换器将输入信号分为多个阶段进行转换，具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于功耗自适应Σ
‑
Δ调制器的传感器电路，其特征在于，包括时钟产生电路、Σ
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Δ调制器、数字抽取滤波器和阈值监测电路，其中：时钟产生电路分别与Σ
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Δ调制器和数字抽取滤波器相连，通过同步时钟CLK输出稳定的时钟控制信号，所述时钟控制信号用于控制Σ
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Δ调制器和数字抽取滤波器；所述Σ
‑
Δ调制器的输出端与数字抽取滤波器的输入端相连，利用过采样技术和噪声整形技术，对输入的电信号进行采样并量化生成码流YP和YN，所述码流YP和YN传输至数字抽取滤波器；所述数字抽取滤波器的输出端与阈值监测电路的输入端相连，通过读取Σ
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Δ调制器传输的码流YP和YN，并对码流YP和YN进行滤波，输出码流D
OUT
至阈值监测电路；所述阈值监测电路用于比较码流D
OUT
与数字阈值D
VTH
获得比较结果，根据比较结果生成带宽选择信号SA与SAB，所述Σ
‑
Δ调制器根据所述带宽选择信号进行偏置调整。2.根据权利要求1所述的一种基于功耗自适应Σ
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Δ调制器的传感器电路，其特征在于，时钟产生电路输出的时钟控制信号包括一组两相不交叠的时钟控制信号Φ1和Φ2以及比较器时钟控制信号ΦC，其中，Φ1为高电平时功耗自适应Σ
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Δ模数转换器处于复位状态，Φ2为高电平时功耗自适应Σ
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Δ模数转换器处于转换状态。3.根据权利要求2所述的一种基于功耗自适应Σ
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Δ调制器的传感器电路，其特征在于，所述Σ
‑
Δ调制器包括三级积分器和比较器，所述三级积分器包括具有相同结构的运放OTA1、OTA2和OTA3，所述运放与开关、前馈电容、固态电解电容和积分电容组成积分电路，所述积分电路级联连接为三级积分器。4.根据权利要求3所述的一种基于功耗自适应Σ
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Δ调制器的传感器电路，其特征在于，所述相同结构的运放为基于浮动储能电容的反相器结构的运放，包括开关、浮动储能电容、感应电容和场效应管，其中：所述开关包括SW1'、SW2'、SW3'、SW4'、SW5'、SW6'、SW7'、SW8'、SW9'和SW10'；所述浮动储能电容包括C
RESmin
和C
RESmax
；所述感应电容包括Cx1和Cx2；所述场效应管包括NMOS管M1、M2和PMOS管M3和M4；所述SW1'的一端与采样电压的负极、感应电容Cx1、M1的D极和M3的S极相连，另一端与共模电压Vcm相连；所述SW2'的一端与采样电压的正极、感应电容Cx3、M2的D极和M4的S极相连，另一端与共模电压Vcm相连；所述SW3'的一端与SW5'和C
RESmin
相连，另一端与SW7'、M1的S极和M2的S极相连；所述SW4'的一端与SW6'和C
RESmin
相连，另一端与SW8'、M3的D极和M4的D极相连；所述SW5'的一端与SW3'和C
RESmin
...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚文杰，王晟，周晓东，张昊，倪文书，白巍，陆阳，付俭定，陈志忠，魏榕山，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：