一种高精度模数转换器及模数转换方法

摘要

本发明提供了一种高精度模数转换器及模数转换方法。所述高精度模数转换器包括参考电压选择器、求和器、积分器、量化器、低精度模数转换器和控制器。本发明由参考电压选择器选择性输出正参考电压信号或负参考电压信号，不断地切换正参考电压信号和负参考电压信号，可保证积分器输出的电压信号不会饱和，从而可延长积分时间，提高转换精度。由低精度模数转换器采集测量开始和结束时积分器输出的电压信号，一方面可省去每次测量结束时需要再次对剩余电荷进行积分的步骤，提高转换速度；另一方面可避免因积分器初始电压不为0而影响转换精度情况的发生，进一步提高转换精度。

主权项

一种高精度模数转换器，其特征是，包括：参考电压选择器，分别与求和器和控制器相接，用于在控制器的控制下，选择性输出正参考电压信号或负参考电压信号，所述正参考电压V_ref+和所述负参考电压V_ref‑应满足下列关系：|V_in(max)|＜|V_ref±|＜5|V_in(max)|其中，V_in(max)为输入电压的最大值；求和器，分别与所述参考电压选择器和积分器相接，用于将输入电压信号和由所述参考电压选择器输出的参考电压信号进行求和运算；积分器，分别与所述求和器、量化器和低精度模数转换器相接，用于对所述求和器输出的电压信号进行积分运算；量化器，分别与所述积分器和控制器相接，用于对所述积分器输出的电压信号进行量化处理；低精度模数转换器，分别与所述积分器和控制器相接，用于在控制器的控制下，在每一测量周期的开始和结束时分别采集所述积分器输出的电压信号；以及控制器，分别与所述参考电压选择器、所述量化器和所述低精度模数转换器相接，用于根据所述量化器输出的量化结果控制所述参考电压选择器选择性输出正参考电压信号或负参考电压信号，并在每一测量周期的开始和结束时分别控制所述低精度模数转换器采集所述积分器输出的电压信号，同时在每一测量周期内分别统计所述正参考电压信号被积分的总时间和所述负参考电压信号被积分的总时间，最后通过计算得出对应该测量周期的数字输出量。