[发明专利]一种模数转换电路

说明书

技术领域

本发明属于集成电路领域，尤其涉及一种模数转换电路。

背景技术

现有常用模数转换器包括如下几种类型：积分型、逐次比较型、并行比较型/串行比较型、流水线型、Sigma-delta调制型、压频变换型等。

积分型模数转换器的分辨率高，可达22位，且功耗低、成本低，抗干扰能力强，但是转换速度低。

逐次比较型模数转换器速度高，采样速率可达1MSPS，与其他模数转换器相比，功耗相当低，在分辨率低于12位时，价格较低；但在高于14位分辨率的情况下，价格较高，传感器产生的信号在进行模数转换之前需要进行调理，包括增益级和滤波，这样会明显增加成本。

并行比较型，转换速度最快，转换是并行的，转换时间只受比较器、触发器和编码器电路延迟时间的限制。但制成分辨率较高的集成并行模数转换器比较困难，原因在于随着分辨率的提高，元件数目要按几何级数增加。

串行比较型，成本较低，但速度低于并行比较型模数转换器。

流水线型，具有良好的线性和低失调；允许流水线各级同时对多个采样进行处理，信号的处理速度很高；功率消耗低；该类型模数转换器的误差较低，分辨率很高。但是对工艺缺陷敏感，对印刷线路板更为敏感，会影响增益的线性、失调及其他参数。

Sigma-delta调制型，易于单片集成，实现了模数转换器与数字信号处理技术的结合，分辨率高，比积分型及压频变化型模数转换器的转换速率高；采用高倍频过采样技术，降低了对传感器信号进行滤波的要求，时间上取消了信号调理。但是当高速转换时，需要高阶调制器，在转换速率相同的条件下，比积分型和逐次逼近型模数转换器的功耗高。

压频变换型，压频变换型模数转换器的分辨率高、精度高、功耗低、价格较低。但转换速率受到限制，需要外围电路支持。

上述现有类型的模数转换器结构都比较复杂，制作成本相对较高，而且在对强干扰的目标检测时很容易被干扰，影响检测结果。

发明内容

本发明为解决现有模数转换器电路结构复杂、制作成本高，且在对强干扰的目标检测时转换效果不好的技术问题，提供一种制作成本低、抗干扰能力强的模数转换电路。

一种模数转换电路，包括：电荷存储器、电流源模块、输入电阻、比较器、触发器、计数器、放电模块、时钟产生模块；

所述待转换模拟电压信号经过所述输入电阻连接所述比较器的第一输入端，所述比较器的第二输入端连接参考电压；所述触发器的输入端连接比较器的输出端；所述触发器的输出端连接所述计数器的输入端和放电模块；

所述电荷存储器连接于所述比较器的第一输入端与第一固定电平之间；

所述电流源模块连接比较器的第一输入端；

所述放电模块连接在所述比较器的第一输入端与第二固定电平之间；

所述时钟产生模块连接触发器和计数器。

本发明的模数转换电路的进行实时的模拟信号采样，采样过程中即使受到干扰，也只是干扰一瞬间的计数值，对最后的转换结果干扰非常小；转换后的数字信号代表转换时间内的平均电压，具有非常强的抗干扰能力；转换精度可以通过改变计数器的计数位数来改变。另外，本发明的模数转换电路占用芯片面积小，从而大大降低了电路的成本。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的模数转换电路模块示意图。

图2是本发明实施例2提供的模数转换电路模块示意图。

图3是本发明实施例提供的集成运算放大器电路图。

图4是本发明实施例提供的由集成运算放大器构成电压跟随器的电路图。

图5是本发明实施例3提供的模数转换电路示意图。

图6是本发明实施例4提供的模数转换电路示意图。

图7是本发明实施例5提供的模数转换电路示意图。

图8是本发明实施例6提供的模数转换电路示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，为本发明实施例1提供的模数转换电路模块示意图。包括：电荷存储器16、电流源模块15、输入电阻11、比较器12、触发器13、计数器14、放电模块17、时钟产生模块18。