CN119420362A 一种高分辨率高精度多斜积分模数转换器及模数转换方法 （电子科技大学）

一种高分辨率高精度多斜积分模数转换器辨率高精度多斜积分模数转换器及模数转换方统电压源/电阻的电荷注入组合，实现更高精度决了传统双斜积分模数转换器中开关控制积分2所述四路并联高精度恒流源电路包括：四个电流源和四个开关所述积分器的输出端经积分输出比例放大模块连接比较器的同向所述积分器归零重置电路的输入端连接FPGA的第一输出端，输出端连接根据FPGA的第一输出端的输出结果对积分器进运算放大器U12的反相输入端连接电阻R13的一端和电阻R12的一端，同相输入端连接运算放大器U9的反相输入端连接电阻R1的一端和电阻R5的3入端，另一端经电容C31接地；电容C3的一端连接电源VCC和1.25V高精度稳压芯片的第二S5、通过控制第四开关开启，对第四电流源进8.根据权利要求7所述的一种高精度高分辨率多斜积分模数器的模数转换方法，其特;;C=10xt1+1.25xt4；;式中，A表示被测电压即第一路电流源总的4荷与积分器正向积分时开关器件带来的总积分电荷的和，C表示第二路电流源总的积分电荷与第四路电流源总的积分电荷的和，D表示积分器负向积分时开关器件带来的总积分电5未知被测电压一路开关，打开已知基准电压一路开关，通过高精度电阻对积分器反向积分所述积分器的输出端经积分输出比例放大模块连接比较器的同向6所述积分器归零重置电路的输入端连接FPGA的第一输出端，输出端连接积分器，运算放大器U12的反相输入端连接电阻R13的一端和电阻R12的一端，同相输入端7入引脚一方面经多斜积分控制状态机依次连接计数器数据计算处理模块、均值滤波模块、以及模数转换结果显示驱动模块，另一方面连经多斜积分控制状态机接开关控制输出引;;C=10xt1+1.25xt4；;分电荷与积分器正向积分时开关器件带来的总积分电荷的和，C表示第二路电流源总的积分电荷与第四路电流源总的积分电荷的和，D表示积分器负向积分时开关器件带来的总积路高精度恒流源电路替换传统电压源/电阻的电荷注入组合，实现更高精度量化积分器充8图3为实施例的高分辨率高精度多斜积分模图4为实施例的高分辨率高精度多斜积分模数转换器中第三电流源的电路结构图5为实施例的高分辨率高精度多斜积分模数转换器中第四电流源的电路结构设计四路高精度恒流源电路替换传统电压源/电阻的电荷注入组合，实现更高精度量化积[0021]本实施例中四路并联高精度恒流源电路中，第一电流源9是为了在pcb的layout设计上使其远离电路核心发热区，进而提高恒流源输出质量，电阻[0025]运算放大器U10的同相输入端接电阻R9的另一端和与之匹配的后级第四开关电路连接运算放大器U10的正向输入端，另一端经电容C31接地。电容C3的一端连接电源VCC和Q5基极电流，当FPGA通过IO口连接R52输出低电平时nmos管Q4关断、pnp型三极管Q5关断，[0030]npn三极管Q9的基极经电阻R4接FPGA的IO输出端口提供的控制信号，发射极与电阻R24的一端相连，集电极与npn三极管Q10的集电极相连后接运算放大器U1的输出端与运算放大器U16的同相输入端的共接点。npn三极管Q10的基极经电阻R46与接FPGA的输出IO运算放大器U16的同相输入端的共接点。运算放大器U16的反相输入端接电阻R58的一端与[0031]对该电路设计作解释：可调电阻R32调节运算放大器U1的同相输入端电压来抵消[0033]运算放大器U3的同相输入端接可调电阻R60的第一端，反相输入端接运算放大器U16的输出端，运算放大器U16的输出端接电阻R40的一端。可调电阻R60的第二端接[0037]本施例中FPGA内对于流水线第一级积分器充放电过程的多斜积分控制状态机设号reset和比较器输出信号out_sta，输出信号有积分放电控制模块开关5的负电开关控控制信号v10_cntr，第三开关3控制信号v25_cntr，第四开关4控制信号v125_cntr，第二电流源2固定时间为1ms，循环该两种积分充放电状态直到积分器输出电压变为略微数转换被测电压Vin在vin_charge状态定时积分5ms，100M时钟下5ms转化为计数器值为引脚为比较器输出经过Q14电平转换后的符合IO电平标准的逻辑信号，neg_dis和pos_dis设计四路高精度恒流源电路替换传统电压源/电阻的电荷注入组合，实现更高精度量化积度，解决了传统处理器mcu在模数转换中开关控制积分器充放电后需要停下来计算与滤波本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的