[发明专利]一种并联模数信号转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种并联模数信号转换装置。

背景技术

随着数字电子技术的迅速发展，各种数字设备，特别是数字电子计算机的应用日益广泛，几乎渗透到国民经济的所有领域之中。数字计算机只能够对数字信号进行处理，处理的结果还是数字量，它在用于生产过程自动控制的时候，所要处理的变量往往是连续变化的物理量，如温度、压力、速度等都是模拟量，这些非电子信号的模拟量先要经过传感器变成电压或者电流信号， 然后再转换成数字量，才能够送往计算机进行处理。 

模拟量转换成数字量的过程被称为模数转换，简称A/D(Analog to Digital)转换；完成模数转换的电路被称为 A/D 转换器，简称 ADC(Analog to Digital Converter)。模拟信号由传感器转换为电信号，经放大送入 AD 转换器转换为数字量，由数字电路进行处理。为了保证数据处理结果的准确性， AD转换器必须有足够的转换精度。同时，为了适应快速过程的控制和检测的需要，AD转换器还必须有足够快的转换速度。因此，转换精度和转换速度乃是衡量 AD转换器和 DA转换器性能优劣的主要标志。

现有的高速或高精度模数转换都是采用专用的模数转换芯片，不仅价格昂贵，采购周期长，而且由于芯片集成制造的局限性，使得这些模数转换芯片很难同时满足同时具备高精度和高速度的要求，输出精度高的模数转换芯片，驱动能力和运算速度都很慢。而运算速度高，驱动能力强的模数转换芯片，精度则不高。芯片有限的面积和内部走线宽度限制了模数转换芯片的速度和精度性能。

发明内容

为克服模数转换芯片不能满足同时具备高精度和高速度要求的缺陷，本发明提供一种并联模数转换装置：

本发明的技术方案如下: 一种并联模数信号转换装置，包括权位电压产生模块（2）、级联电压减法器（3）、权位电压比较器（4）、输入端（1）和N个数字输出端G₁~G_N；上述各部分及它们之间的连线都布置在同一块PCB上；

权位电压产生模块（2）：生成权位电压，包括产生基准电压的基准电压产生模块和将基准电压分压产生权位电压的电阻网络，还包括N个权位电压输出端A₁~A_N；电阻网络将基准电压分压，基准电压与权位电压输出端A₁连接，各个分压点V₁~V_N-1与权位电压输出端A₂~A_N-连接；

级联电压减法器（3）：对输入的模拟电压进行电压减法运算级联运算，输出N-1个模拟电压O₁~O_N-1，O₁为输入电压减去基准电压，从O₂开始

当                                                ：

当：   

其中VO_M为第M个模拟电压O_M的电压值，VP_M为权位电压产生模块输出端A_M的权位电压值,

权位电压比较器（4）：生成N个输出的数字比较信号D₁~D_N，分别与所述并联模数信号转换装置的数字输出端G₁~G_N连接；

其中N为大于1的整数，M为大于1但不大于N的整数。