[发明专利]自适应量程的电流ADC电路

权利要求书

1.一种自适应量程的电流ADC电路，其特征在于：包括电流DAC单元、电流放大器、参考电压端口Vref、电压比较器、数字信号处理单元和译码器，电压比较器包括第一输入端、第二输入端和输出端，数字信号处理单元包括信号输入端、数据信号输出端和量程信号输出端，电压比较器的第一输入端与参考电压端口Vref相连，电压比较器的第二输入端分别与电流DAC单元的电流输出端、电流放大器的电流输出端相连，电压比较器的输出端与数字信号处理单元的信号输入端相连，数字信号处理单元的数据信号输出端输出12位数字信号，量程信号输出端输出9位数字信号，数字信号处理单元的数据信号输出端与电流DAC单元的数字信号输入端相连，将12位数字信号输入到电流DAC单元，数字信号处理单元的量程信号输出端分别与电流放大器的数字信号输入端、译码器的数字信号输入端相连，将9位数字信号分别输入到电流放大器、译码器，其中：

电流DAC单元，用于：将12位的数字量转换为模拟量，并将模拟量输出到电压比较器；

电压比较器，用于：将电流比较的结果转换成一位二进制数据，输出到数字信号处理单元；

数字信号处理单元，用于：输出模拟量到数字量的转换结果，控制电流DAC单元和电流放大器的数据输入；

电流放大器，用于：将数字信号处理单元输入的转换后的电流值放大到合适的值；

译码器，用于：将数字信号处理单元产生的数据转换成量程信息。

2.如权利要求1所述的自适应量程的电流ADC电路，其特征在于：所述电流放大器包括被转换的电流信号输入端Iin、第一模拟开关、第一电流镜输入单元、第一电流镜输出单元、第二模拟开关，第一模拟开关由9个NMOS晶体管M10-M18组成，第一电流镜输出单元由1个NMOS晶体管M19构成，第一电流镜输入单元由9个NMOS晶体管M20-M28组成，第二模拟开关由9个NMOS晶体管M30-M38组成，第一电流镜输入单元中9个NMOS晶体管M20-M28各自的栅极和漏极接在一起，源极均接地；第一电流镜输入单元中9个NMOS晶体管M20-M28的漏极依次与第一模拟开关中9个NMOS晶体管M10-M18的源极相连；第一电流镜输入单元中9个NMOS晶体管M20-M28的栅极依次与第二模拟开关中9个NMOS晶体管M30-M38的漏极相连；第一模拟开关中9个NMOS晶体管M10-M18的漏极全部连接在一起，还与电流放大器中被转换的电流信号输入端Iin相连；第一模拟开关中9个NMOS晶体管M10-M18的栅极依次与第二模拟开关中9个NMOS晶体管M30-M38的栅极相连，还依次与输入电流放大器的9位数字信号相连；第二模拟开关中9个NMOS晶体管M30-M38的源极全部连接在一起，还与第一电流镜输出单元中NMOS晶体管M19的栅极相连，第一电流镜输出单元中NMOS晶体管M19的源极接地，NMOS晶体管M19的漏极与电流放大器的电流输出端相连。

3.如权利要求2所述的自适应量程的电流ADC电路，其特征在于：所述电流DAC单元还包括参考电流输入端Iref、第二电流镜输出单元、第二电流镜输入单元和第三模拟开关，第二电流镜输出单元由12个PMOS晶体管M400-M411组成，第二电流镜输入单元由1个PMOS晶体管M412组成，第三模拟开关由12个PMOS晶体管M500-M511组成，第二电流镜输出单元中12个PMOS晶体管M400-M411的源极、第二电流镜输入单元中PMOS晶体管M412的源极均接电源，第二电流镜输出单元中12个PMOS晶体管M400-M411的漏极依次与第三模拟开关中12个PMOS晶体管M500-M511的源极相连，第二电流镜输出单元中12个PMOS晶体管M400-M411的栅极和第二电流镜输入单元中PMOS晶体管M412的栅极连接在一起，并与第二电流镜输入单元中PMOS晶体管M412的漏极相连，最后一并接到输入参考电流输入端Iref；第三模拟开关中12个PMOS晶体管M500-M511的栅极分别与输入电流DAC单元的12位数字信号相连，第三模拟开关中12个PMOS晶体管M500-M511的漏极连接到一起，并接到电流DAC单元的电流输出端。