[发明专利]无源连接电路和电压测量电路

说明书

本发明涉及一种用于模数转换器ADC(20)的无源连接电路(50)，其中，无源连接电路(50)包括第一输入节点(11)、第二输入节点(12)、第一输出节点(13)和第二输出节点(14)，第一输入节点(11)被配置为接收将被ADC(20)转换的模拟输入信号，第二输入节点(12)被配置为接收ADC(20)的接地电压以外的参考电压，第一输出节点(13)被配置为连接到ADC(20)的第一差分输入端(21)，第二输出节点(14)被配置为连接到ADC(20)的第二差分输入端(22)。第一分压器(15)互连在第一输入节点(11)和第一输出节点(13)之间，第二分压器(16)互连在第二输入节点(12)和第二输出节点(14)之间。优选地，第一分压器(15)包括与第二电阻串联连接的第一电阻，第二分压器(16)包括与第四电阻串联连接的第三电阻，其中，第四电阻是第二电阻的一部分。

技术领域

本发明涉及用于模数转换器(ADC)的无源连接电路、包括该无源连接电路的电压测量电路和包括该电压测量电路的电池系统。

背景技术

在大多数类型的电子装置中频繁地进行电压测量，以提供所述装置的可靠和安全的操作。示例性地，集成在装置中的控制电路可以测量关键结构和/或装置接口处的电压例如用于过电压保护。为了比较、保存或以其他方式处理所获得的电压值，可以通过模数转换器ADC将所获得的电压值转换成数字比特流。

存在用于提供模数转换的各种电路，其中，可以利用不同种类的电路来提供不同水平的分辨率、速度、噪声或功耗。示例性地，逐次逼近寄存器模数转换器SAR ADC产生连续模拟波形的数字离散时间表示。

在决定将哪种ADC用于特定应用时，必须考虑由不同类型的ADC支持的模拟输入信号类型。大多数ADC电路设计可实现的通用信号输入类型包括单端模拟输入型、伪差分输入型和全差分输入型。

虽然单端输入型ADC通常仅包含单个电压输入引脚，但差分输入型ADC的特征在于两个电压输入引脚。单端输入型ADC测量相对于ADC共同接地的应用模拟信号，而差分输入型ADC将通过两个电压输入引脚施加的差分模拟输入信号数字化。因此，共模电压分量在差分输入型ADC中被抑制，但在单端输入型ADC中没有或更少。

单端输入型ADC和各种差分输入型ADC只能在ADC的参考接地之上的一定电位区间内转换模拟信号。然而，在许多系统中，例如，在电池系统的充电或放电过程中，电流的方向可能会发生变化。因此，在这种系统中，频繁地需要负电压测量或双极电压测量。在这里，负电压测量是指在ADC的参考接地以下直到该参考接地为止的一个区间内的电压测量，双极电压测量是指在ADC的参考接地以下直到该参考接地以上的一电位的一个区间内的电压测量。

根据现有技术，可以利用具有特别适配的外部电路的差分输入型ADC来实现负极电压测量或双极电压测量。然而，根据现有技术，这些外部电路包括例如运算放大器的有源元件，因此ADC的生产成本和功耗可能会增加，而测量性能可能由于有源元件的故障而降低。

发明内容

技术问题

因此，本发明的一个目的是克服或减少现有技术的至少一些缺点，并提供一种用于模数转换器的成本敏感的连接电路，所述连接电路允许负极电压测量和双极电压测量。

解决方案

通过本发明可以避免或至少减少现有技术的一个或更多个缺点，根据本发明，提供了一种用于模数转换器ADC的无源连接电路，所述无源连接电路包括第一输入节点和第二输入节点，第一输入节点被配置为接收将被ADC转换的模拟输入信号，第二输入节点被配置为接收除ADC的参考接地电压之外的参考电压。换句话说，本发明的无源连接电路本身可以被认为构成模拟信号的单端输入端。所述信号可以是可以由传感器(例如温度传感器或电压传感器)提供的电压信号。此外，第二输入节点未连接到ADC的参考接地电压引脚，ADC的参考接地电压被供应给所述参考接地电压引脚或者由所述参考接地电压引脚供应。