[发明专利]一种传感器接口模块

权利要求书

1.一种传感器接口模块，包括前级闭环放大器和与之相连的模数转换器；

所述的前级闭环放大器接收传感器提供输入的模拟电压信号，并对该信号进行放大及滤波后输出电压放大信号；所述的模数转换器接收所述的电压放大信号，并对该信号进行模数转换后输出量化信号；其特征在于：

所述的前级闭环放大器包括一个运算放大器、四个电容C1~C4和两个电阻R1~R2；其中，电容C1的一端为前级闭环放大器的反相输入端，电容C1的另一端与运算放大器的反相输入端、电容C3的一端和电阻R1的一端相连，电容C2的一端为前级闭环放大器的正相输入端，电容C2的另一端与运算放大器的正相输入端、电容C4的一端和电阻R2的一端相连，电容C4的另一端与电阻R2的另一端相连并接参考地电压，运算放大器的使能端接收给定的采样时钟信号，运算放大器的输出端与电容C3的另一端和电阻R1的另一端相连并构成前级闭环放大器的输出端；

所述的模数转换器包括数模转换网络、比较器和逐次逼近寄存器；其中，数模转换网络的输入端与前级闭环放大器的输出端相连，数模转换网络的采样使能端接收所述的采样时钟信号，数模转换网络的输出端与比较器的反相输入端相连，比较器的正相输入端接收给定的基准电压，比较器的输出端与逐次逼近寄存器的输入端相连，逐次逼近寄存器向数模转换网络提供12个开关控制系数位D0~D11并输出12位数字码B0~B11。

2.根据权利要求1所述的传感器接口模块，其特征在于：所述的运算放大器包括十七个MOS管M1~M17、一个反相器和一个电流源；其中，MOS管M1的栅极为运算放大器的正相输入端，MOS管M1的源极与MOS管M2的源极和MOS管M10的漏极相连，MOS管M1的漏极与MOS管M13的栅极、MOS管M3的漏极和栅极相连，MOS管M2的栅极为运算放大器的反相输入端，MOS管M2的漏极与MOS管M5的栅极、MOS管M4的漏极和栅极相连，MOS管M5的源极与MOS管M4的源极、MOS管M3的源极、MOS管M13的源极和MOS管M17的源极相连并接地，MOS管M5的漏极与MOS管M6的源极相连，MOS管M6的漏极与MOS管M8的栅极、MOS管M7的漏极和栅极相连，MOS管M6的栅极与MOS管M12的栅极、MOS管M17的漏极和MOS管M16的源极相连，MOS管M7的源极与MOS管M9的源极、MOS管M10的源极、MOS管M8的源极和MOS管M14的源极相连并接电源电压，MOS管M10的栅极与MOS管M9的栅极和漏极相连并通过电流源接地，MOS管M8的漏极与MOS管M11的源极相连，MOS管M11的漏极与MOS管M12的漏极相连并构成运算放大器的输出端，MOS管M11的栅极与MOS管M14的漏极和MOS管M15的漏极相连，MOS管M12的源极与MOS管M13的漏极相连，MOS管M14的栅极与MOS管M16的栅极和反相器的输入端相连并构成运算放大器的使能端，MOS管M15的栅极与MOS管M17的栅极和反相器的输出端相连，MOS管M15的源极接收给定的第一偏置电压，MOS管M16的漏极接收给定的第二偏置电压。

3.根据权利要求1所述的传感器接口模块，其特征在于：所述的数模转换网络包括第一电容阵列、第二电容阵列、电阻阵列和桥电容；其中，所述的第一电容阵列的一端为数模转换网络的输出端，第一电容阵列的另一端与桥电容的一端相连，桥电容的另一端与第二电容阵列的一端相连，第二电容阵列的另一端与电阻阵列相连。

4.根据权利要求3所述的传感器接口模块，其特征在于：所述的第一电容阵列包括第一开关和四条电容链路；其中，第一开关的一端接收所述的基准电压，第一开关的另一端与桥电容的一端以及每条电容链路的输出端均相连并构成数模转换网络的输出端，第一开关的控制端接收所述的采样时钟信号。

5.根据权利要求3所述的传感器接口模块，其特征在于：所述的第二电容阵列包括第二开关、二选一多路开关、终端电容和五条电容链路；其中，第二开关的一端接收所述的基准电压，第二开关的另一端与桥电容的另一端、终端电容的一端以及每条电容链路的输出端均相连，第二开关的控制端接收所述的采样时钟信号，终端电容的另一端与二选一多路开关的输出端相连，二选一多路开关的第一输入端为数模转换网络的输入端，二选一多路开关的第二输入端与电阻阵列相连，二选一多路开关的控制端接收所述的采样时钟信号。