模数转换系统、增益自动选择方法及增益偏差校准方法技术方案

技术编号:43901329 阅读:16 留言:0更新日期:2025-01-03 13:12
本发明专利技术涉及模数转换技术领域,提供一种模数转换系统、增益自动选择方法及增益偏差校准方法。所述模数转换系统包括:主模数转换器、辅模数转换器、增益选择模块以及恢复模块,主模数转换器和辅模数转换器均包括采样电容及转换电容阵列;辅模数转换器与主模数转换器同时对输入信号进行采样,辅模数转换器优先对采样信号进行预转换得到预转换结果;增益选择模块用于根据辅模数转换器的预转换结果确定当前输入信号对应主模数转换器的满量程中的位置,从而确定主模数转换器采样当前输入信号需要接入的采样电容的数量,以调整主模数转换器的增益。本发明专利技术可以保证每个采样点都不引起ADC过载或者精度下降,保证所有信号都可获得高精度采样。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及模数转换,具体地涉及一种模数转换系统、增益自动选择方法及增益偏差校准方法


技术介绍

1、在模数转换器芯片中,通常需要在adc(analogue to digital converter,模数转换器)核的前面添加信号调理电路(如放大器),将信号调理成适合adc进行转换的幅度。

2、如图1所示,假设信号链路需要处理的信号是一个±10v的单端信号。adc核的满量程是由vref决定的,即其差分满量程为±vref。如果应用中需要处理的信号是一个±5v的单端信号。若使用±10v的档位,信号只能占满adc核的动态范围的一半,会导致整个信号链路的精度下降一半。更极端一些,如果需要处理的信号是一个±1v的单端信号,当使用与±10v相同的放大倍数,则整个信号链路的精度下降为原来的1/10。为了解决这个问题,信号链路中放大器的增益可以设置为可调的。以图1的结构为例,放大器的增益a=rf/rin。针对不同幅度的输入信号,可调整放大器的增益,使信号链路保持最佳性能。例如,假定vref=4v,输入信号幅度分别为±10v、±5v、±1v,放大器增益分别为0.本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种模数转换系统,其特征在于,包括:主模数转换器、辅模数转换器、增益选择模块以及恢复模块,主模数转换器和辅模数转换器均包括采样电容及转换电容阵列;

2.根据权利要求1所述的模数转换系统,其特征在于,所述主模数转换器包括n组采样电容以及一组转换电容阵列,每一组采样电容包括一个正端采样电容和一个负端采样电容。

3.根据权利要求2所述的模数转换系统,其特征在于,所述主模数转换器的转换电容阵列的电容值大小按照逐次逼近的形式进行设置。

4.根据权利要求3所述的模数转换系统,其特征在于,所述主模数转换器的转换电容阵列中设置有至少一个冗余电容

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【技术特征摘要】

1.一种模数转换系统,其特征在于,包括:主模数转换器、辅模数转换器、增益选择模块以及恢复模块,主模数转换器和辅模数转换器均包括采样电容及转换电容阵列;

2.根据权利要求1所述的模数转换系统,其特征在于,所述主模数转换器包括n组采样电容以及一组转换电容阵列,每一组采样电容包括一个正端采样电容和一个负端采样电容。

3.根据权利要求2所述的模数转换系统,其特征在于,所述主模数转换器的转换电容阵列的电容值大小按照逐次逼近的形式进行设置。

4.根据权利要求3所述的模数转换系统,其特征在于,所述主模数转换器的转换电容阵列中设置有至少一个冗余电容。

5.根据权利要求3所述的模数转换系统,其特征在于,所述主模数转换器的转换电容阵列中各个电容的电容值倍数关系小于2。

6.根据权利要求2所述的模数转换系统,其特征在于,所述辅模数转换器包括至少一组采样电容以及一组转换电容阵列,每一组采样电容包括一个正端采样电容以及一个负端采样电容。

7.根据权利要求6所述的模数转换系统,其特征在于,所述辅模数转换器的采样电容的个数少于所述主模数转换器的采样电容的个数;

8.根据权利要求6所述的模数转换系统,其特征在于,在所述模数转换系统的第一阶段工作时序中,主模数转换器的采样电容的下极板连接输入信号,主模数转换器的转换电容的下极板连接共模电压,辅模数转换器的采样电容的下极板连接输入信号,辅模数转换器的转换电容的下极板连接共模电压。

9.根据权利要求6所述的模数转换系统,其特征在于,在所述模数转换系统的第二阶段工作时序中,在收到采样结束信号时,将辅模数转换器的采样电容的上极板及转换电容的上极板与共模电压的连接断开;在主模数转换器的采样电容的上极板与共模电压的连接断开之后,将主模数转换器的转换电容的上极板与共模电压的连接断开;

10.根据权利要求6所述的模数转换系统,其特征在于,在所述模数转换系统的第三阶段工作时序中,根据辅模数转换器的预转换结果确定主模数转换器中有多少个采样电容接入到主模数转换器的电路中。

11.根据权利要求10所述的模数转换系统,其特征在于,根据辅模数转换器的预转换结果确定主模数转换器中有多少个采样电容接入到主模数转换器的电路中,包括:

12.根据权利要求6所述的模数转换系统,其特征在于,在所述模数转换系统的第四阶段工作时序中,主模数转换器的转换电容的下极板连接基准电压,通过逐次逼近的转换得到最终转换结果。

13.根据权利要求6所述的模数转换系统,其特征在于,在所述模数转换系统的第五阶段工作时序中,通过恢复模块将最终转换结果恢复为标准量程的码值。

14.根据权利要求6所述的模数转换系...

【专利技术属性】
技术研发人员:侯佳力原义栋胡毅沈红伟李振国孙楠王亚彬苏萌
申请(专利权)人:北京智芯微电子科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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