[发明专利]具有较低的温度依赖性的模数转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有用于将输入模拟电压信号转换为数字数据的A/D转换器的 模数(A/D)转换装置。

背景技术

像传统的A/D转换器一样，已经开发出被称为TAD转换器的时间A/D转换器 (time A/D converters)。在相应于公开号为H05-259907的日本专利申请的美国 专利No.5,396,247中公开了这种TAD转换器的例子。

每个TAD转换器均具有在输入模拟电压信号上操作的环形振荡器，并以简 单的电路结构获得高分辨率。

TAD转换器通常具有随温度变化而变化的非线性的输出特性。因此，为了 基于TAD转换器的输出抓取(grasp)输入模拟电压信号的值，希望在考虑TAD 转换器输出的温度依赖性的同时，基于它的非线性输入-输出特性将TAD转换器 输出的变量与输入模拟电压信号的变量关联起来。

相应于公开号为2004-274157的日本专利申请的美国专利No.6,891,491公 开了一种逼近TAD转换器的输入-输出特性的方法。所述方法利用基于TAD转换 器的输出值的折线来逼近TAD转换器的输入-输出特性，所述输出值相应于在预 设输入范围内的输入模拟电压信号中的基准电压，例如其中的上限、下限和中 间值。

发明内容

因为所述折线高精度地逼近当前温度下TAD转换器的输入-输出特性，所述 方法能够改善使用TAD转换器的A/D转换精度。

如上所述，TAD转换器被设计为将输入模拟电压信号转换为数字数据，并 且因此它们能被用作电压检测器。

另一方面，在使用时由一组串联连接的电池单元(battery cells)组成的电 池组被用作电源，要求测量每一个电池模块上的电压值；这些电池模块中的每 一个均由一个电池单元或一组若干个相邻的电池单元组成。为了处理所述要求， TAD转换器能够被用作用于电池组的电压监控系统的电压检测器；该电压检测 器工作以测量每一个电池模块上的电压值。

当被设计为使用上述逼近方法的每个TAD转换器被用作用于电池组的电压 监控系统的电压检测器时，在电池模块的负极端充作地电位的条件下，需要生 成将被施加到每个TAD转换器的输入模拟电压信号中的基准电压。

因此，不能通过逐步降低另一电池模块上的电压值来生成被施加到被安排 测量最高电位的电池模块上的电压值的TAD转换器的基准电压。

相反，当最高电位的电池模块上的电压值被逐步降低以便生成基准电压时， 能够通过所述逐步降低而生成的每一个基准电压被限制为等于或小于最高电位 的电池模块上的电压值。因此，也许难以适当地生成所述输入模拟电压信号中 的上限来作为基准电压。

为了处理这样的问题，电压值可以被设计，将每个电池模块上的电压值间 接地施加到相应的TAD转换器中，而不是将每个电池模块上的电压值直接地施 加到相应的TAD转换器中；通过借助电阻器分压每一电池模块上的电压值来产 生该电压值。这使得将被施加到TAD转换器的电压范围变窄，因此减小了作为 基准电压的所述输入模拟电压信号中的上限。

然而，被用于分压每个电池模块上的电压值的电阻器的电阻可取决于温度。 这会导致减小将输入模拟电压信号转换为数字数据的精度，换言之，减小对输 入模拟电压信号中的电压值测量的精度。

由元件的温度依赖性引起的这种问题不局限于发生在由TAD转换器和电阻 器执行的A/D转换处理中。

特别地，由元件的温度依赖性引起的这种问题可以发生在由A/D转换器和 电子元件执行的A/D转换处理中，所述电子元件用于将目标物理量直接或间接地 输入到所述AD转换器；该电子元件的工作特性具有温度依赖性。

鉴于上面陈述的情况，本发明的一个方面的目标是提供模数转换装置，所 述模数转换装置被设计为具有改进的结构以降低用于将输入电压信号转换为数 字数据的处理的温度依赖性。