模数转换电路制造技术

一种模数转换电路，包括参考电压生成电路、控制开关、控制单元、积分电路以及比较电路。该模拟信号输入端用于输入一模拟信号。该参考电压生成电路用于产生一参考电压。该控制单元包括一计数器，该计数器在该控制单元控制该控制开关截止时开始计数。该积分电路在该控制开关截止时，输出一在该参考电压基础上不断升高的电压。该比较电路将该模拟信号输入端输入的模拟信号与该积分电路输出的电压进行比较，并在该积分电路输出的电压达到该模拟信号输入端输入的模拟信号的电压时，产生一中断信号至该计数器，使得该计数器停止计数，该计数值即为该模拟信号对应的数字值。本发明专利技术的模数转换电路，仅需进行一次积分即可实现模数转换，提高了转换速度。

【技术实现步骤摘要】
模数转换电路
本专利技术涉及一种模数转换电路。
技术介绍
目前的模数转换电路大都采用双次积分式，通过积分电路实现模数转换具有抗干扰能力强、转换精度高等特点。然而，双次积分式的模数转换电路在转换过程中需要进行两次积分，转换速度不高。
技术实现思路
有鉴于此，提供一种单次积分式的模数转换电路，可在保留抗干扰能力强、转换精度高的特点的同时，提高转换速度。一种模数转换电路，包括一模拟信号输入端、一参考电压生成电路、一控制开关、一控制单元、一积分电路以及一比较电路。该模拟信号输入端用于输入一模拟信号。该参考电压生成电路包括一正极电压端、一负极电压端以及串联于该正极电压端以及负极电压端之间的第一、第二电阻，该第一、第二电阻的连接节点构成该参考电压生成电路的参考电压端而产生一参考电压。该控制单元包括一控制端口以及一计数器，该控制单元通过该控制端口输出控制信号控制该控制开关的导通或截止，该计数器在该控制单元通过该控制端口输出控制该控制开关截止的控制信号时开始计数。该积分电路与该参考电压生成电路以及该控制开关连接，在该控制开关导通时，进入积分准备状态，在该控制开关截止时，执行积分动作，对该参考电压生成电路产生的参考电压进行积分，从而输出一在该参考电压基础上不断升高的电压，该积分电路包括一运算放大器、一第三电阻以及一电容，该运算放大器的正相输入端与该参考电压端连接，该运算放大器的反相输入端通过该第三电阻与该负极电压端连接，该电容连接于该运算放大器的反相输入端以及该运算放大器的输出端之间。该比较电路与该模拟信号输入端、该积分电路以及该计数器分别连接，用于将该模拟信号输入端输入的模拟信号与该积分电路输出的电压进行比较，并在该积分电路输出的电压达到该模拟信号输入端输入的模拟信号的电压时，产生一中断信号至该计数器，使得该计数器停止计数，该计数值即为该模拟信号对应的数字值，该比较电路包括一比较器以及第四、第五电阻，该第四、第五电阻串联于该模拟信号输入端以及接地点之间，该比较器的正相输入端与该第四、第五电阻的连接节点连接，反相输入端与该运算放大器的输出端连接，该控制开关与该电容并联于该运算放大器的反相输入端以及该比较器的反相输入端之间。本专利技术的模数转换电路，通过一次积分即可实现模数转换，提高了转换速度。附图说明图1为本专利技术较佳实施方式中模数转换电路的模块架构图。图2为本专利技术较佳实施方式中模数转换电路的具体电路图。主要元件符号说明具体实施方式请参阅图1，为本专利技术较佳实施方式中模数转换电路1的模块架构图。该模数转换电路1包括一控制单元10、一控制开关20、一参考电压生成电路30、一积分电路40、一比较电路50以及一模拟信号输入端60。该控制单元10包括一控制端口101以及一计数器102。该控制单元10通过该控制端口101与该控制开关20连接，通过该控制端口101输出相应的控制信号控制该控制开关20的导通或截止，该计数器102在该控制端口101输出控制该控制开关20截止的控制信号时开始计数。该参考电压生成电路30用于生成一参考电压，该积分电路40在该控制开关20导通时进入执行积分动作的准备状态，在该控制开关20截止时执行积分动作，将该参考电压生成电路30产生的参考电压进行积分，从而输出一在该参考电压基础上不断升高的电压。该比较电路50将该积分电路40输出的电压与该模拟信号输入端60输入的模拟信号的电压进行比较，在该积分电路40输出的电压等于该模拟信号的电压时，产生一中断信号至该控制单元10的计数器102。该计数器102在接收到该中断信号时，停止计数，该计数值即为该模拟信号对应的数字值。从而，将该模拟信号输入端60输入的模拟信号转换成对应的数字值，实现模数转换功能。请参阅图2，为本专利技术较佳实施方式中模数转换电路1的具体电路图。在具体电路中，该参考电压生成电路30包括一正极电压端+VDD、一负极电压端-VDD以及电阻R1、R2，该电阻R1、R2串联于该正极电压端+VDD以及负极电压端-VDD之间，该电阻R1、R2的连接节点构成该参考电压生成电路30的参考电压端R。该正极电压端+VDD提供的电压为正VDD，该负极电压端-VDD提供的电压为负VDD，易知，该参考电压端R输出的参考电压Vref＝VDD*(R2-R1)/(R1+R2)。在本实施方式中，电阻R1的阻值远大于电阻R2的阻值，例如，R1＝10R2，从而使得该参考电压值Vref略等于该负极电压端-VDD的电压。该积分电路40包括一运算放大器A1、一电阻R3以及一电容C1，该运算放大器A1的正相输入端(图中未标示)与该参考电压端R连接，该运算放大器A1的反相输入端(图中未标示)通过该电阻R3与该负极电压端-VDD连接。该电容C1连接于该运算放大器A1的反相输入端以及该运算放大器A1的输出端之间。该比较电路50包括一比较器A2以及电阻R4、R5，该电阻R4、R5串联于该模拟信号输入端60以及接地点之间，该比较器A2的正相输入端与该电阻R4、R5的连接节点连接，反相输入端与该运算放大器A1的输出端连接。该电阻R4、R5用于将该模拟信号输入端60输入的模拟信号进行分压，设该模拟信号电压为Va，易知，该比较器A2的正相输入端的电压为R5*Va/(R4+R5)。该控制开关20与该电容C1并联于该运算放大器A1的反相输入端以及输出端(也并联于该运算放大器A1的反相输入端以及比较器A2的反相输入端)之间。在本实施方式中，该控制开关20为一NMOS管Q1，该NMOS管Q1的栅极与控制单元10的控制端口101连接，漏极与该运算放大器A1的反相输入端连接，源极与该运算放大器A1的输出端以及该比较器A2的反相输入端均连接。由比较器的虚短虚断性质可知，该运算放大器A1的反相输入端的电压等于该正相输入端所获得的参考电压Vref。当该控制单元10通过该控制端口101输出一高电平控制信号控制该NMOS管Q1导通时，该电容C1迅速通过该导通的NMOS管Q1放电，从而电容C1两端电压相等，此时，运算放大器A1的输出端以及比较器A2的反相输入端的电压也等于该参考电压Vref。当该控制单元10通过该控制端口101输出一低电平控制信号控制该NMOS管Q1截止时，由于运算放大器A1的反相输入端的电压等于Vref，略大于负极电压端-VDD的电压，从而电阻R3中有电流流过，且电流的方向为从运算放大器A1的反相输入端至该负极电压端-VDD，从而电容C1与该运算放大器A1的反相输入端连接的一端将逐渐积聚电子，从而使得电容C1与比较器A2的反相输入端连接的一端的电压逐渐大于该电容C1与运算放大器A1的反相输入端连接的一端，由于运算放大器A1的反相输入端的电压恒定为该参考电压Vref，从而使得该比较器A2的反相输入端的电压不断提升。当该比较器A2的反相输入端的电压达到该正相输入端的电压时，即该比较器A2反相输入端的电压从小于该正相输入端的电压到大于该正相输入端电压的瞬间，该比较器A2输出一低电平中断信号至控制单元10的计数器102，该计数器102接收该低电平中断信号后停止计数，该控制单元10根据该计数器102得到的计数值确定该数字值。在本实施方式中，该计数器102为二进制计数器，该计数值即为该模拟信号对应的数字值。该控制单元10可为8051本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模数转换电路，包括一模拟信号输入端，该模数转换电路通过该模拟信号输入端接收模拟信号并将其转换为数字值，其特征在于，该模数转换电路还包括：一参考电压生成电路，包括一正极电压端、一负极电压端以及串联于该正极电压端以及负极电压端之间的第一、第二电阻，该第一、第二电阻的连接节点构成该参考电压生成电路的参考电压端而产生一参考电压；一控制开关，一控制单元，包括一控制端口以及一计数器，该控制单元通过该控制端口输出控制信号控制该控制开关的导通或截止，该计数器在该控制单元通过该控制端口输出控制该控制开关截止的控制信号时开始计数；一积分电路，与该参考电压生成电路以及该控制开关连接，在该控制开关导通时，进入积分准备状态，在该控制开关截止时，执行积分动作，对该参考电压生成电路产生的参考电压进行积分，从而输出一在该参考电压基础上不断升高的电压，该积分电路包括一运算放大器、一第三电阻以及一电容，该运算放大器的正相输入端与该参考电压端连接，该运算放大器的反相输入端通过该第三电阻与该负极电压端连接，该电容连接于该运算放大器的反相输入端以及该运算放大器的输出端之间；一比较电路，与该模拟信号输入端、该积分电路以及该计数器分别连接，用于将该模拟信号输入端输入的模拟信号与该积分电路输...

【专利技术属性】
技术研发人员：余启隆，张军，庄宗仁，翁世芳，
申请(专利权)人：富泰华工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：