[发明专利]一种单芯片集成的传感器信号调理电路

权利要求书

1.一种单芯片集成的传感器信号调理电路，其特征在于：包括电流源控制电路、温度传感器、三级可编程增益放大器、满量程DAC、满量程温度系数(FSOTC)DAC、零点DAC和零点温度系数(OTC)DAC、ADC、存储单元、数字控制逻辑单元及时钟振荡器；

所述三级可编程增益放大器将被测传感器的输出信号进行放大转换为电压信号通过模拟端口OUT输出；

所述温度传感器用于检测当前环境温度，并发送给ADC；

所述ADC用于将当前环境温度转换为当前温度数字量，并发送给数字控制逻辑单元；

所述数字控制逻辑单元用于向外部提供通信接口，使得外部预设满量程温度系数DAC和零点温度系数DAC的输入数字量，设置存储单元的地址索引，预设三级可编程增益放大器的增益；并在正常工作模式下，根据收到的当前温度数字量后根据存储单元的地址索引读取与该温度对应的地址上所存储的补偿量，将补偿量发送给满量程DAC、满量程温度系数DAC、零点DAC和零点温度系数DAC；

所述存储单元用于根据预设的地址索引在对应的地址存储补偿量；

所述时钟振荡器向数字控制逻辑单元和三级可编程增益放大器提供时钟信号；

满量程DAC、满量程温度系数DAC用于将接收到的补偿量转化成激励模拟量输出给电流源控制电路；

电流源控制电路用于采集满量程DAC、满量程温度系数DAC的输出的激励模拟量，根据激励模拟量调节自身的电流，为被测传感器提供激励；

零点DAC和零点温度系数DAC用于将接收到的补偿量转化成叠加模拟量，并提供给三级可编程增益放大器。

2.根据权利要求1所述的单芯片集成的传感器信号调理电路，其特征在于：所述三级可编程增益放大器，包括依次连接第一级放大器电路、第二级放大器电路、第三级放大器电路；还包括非交叠时钟产生电路，

所述第一级放大器电路包括开关Φ11、开关Φ12、开关Φ13、开关Φ14、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14以及全差分运算放大器A1，开关Φ11与电容C11串联，开关Φ12与电容C12串联，开关Φ13与电容C13串联，开关Φ14与电容C14串联，开关Φ11的另一端接输入信号INP，电容C11的另一端接全差分运算放大器A1的同相输入端，同时与开关Φ13的另一端连接；开关Φ12的另一端接输入信号INM，电容C12的另一端接全差分运算放大器A1的反相输入端，同时与开关Φ14的另一端连接；全差分运算放大器A1的同相输出端接电容C14的另一端，同时作为第二级放大器电路的输入；全差分运算放大器A1的反相输出端接电容C13的另一端，同时作为第二级放大器电路的输入；

所述第二级开放大器包括开关Φ21、开关Φ22、开关Φ23、开关Φ24、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、可变电容C25、可变电容C26、全差分运算放大器A2、译码器D1以及译码器D2，电容C21与可变电容C25并联后与开关Φ21串联，电容C22与可变电容C26并联后与开关Φ22串联，开关Φ23与电容C23串联，开关Φ24与电容C24串联；开关Φ21的另一端接第一级放大器电路输出端，电容C21的另一端、可变电容C25的另一端、开关Φ23的另一端连接于节点A，节点A与全差分运算放大器A2的同相输入端连接；开关Φ22的另一端接第一级放大器电路输出端，电容C22的另一端、可变电容C26的另一端、开关Φ24的另一端连接于节点B，节点B与全差分运算放大器A2的反相输入端连接；全差分运算放大器A2的同相输出端接电容C24的另一端，同时作为第三级放大器电路的输入；全差分运算放大器A2的反相输出端接电容C23的另一端，同时作为第三级放大器电路的输入；

译码器D1的输入端接可编程增益控制的数字控制端口PGA<n:0>，译码器D1的输出端与可变电容C25的控制端连接，译码器D2的输入端接可编程增益控制的数字控制端口PGA<n:0>，译码器D2的输出端与可变电容C26的控制端连接；

非交叠时钟产生电路向各个开关提供不同的时钟控制信号。