[发明专利]基于Sigma-Delta模数转换器的传感器读出电路

权利要求书

1.一种基于Sigma-Delta模数转换器的传感器读出电路，其特征在于，包括：

输入信号选择器，用于从八路输入通道中选择两路输出给后级电路；

输入缓冲器，用于提供高输入阻抗，缓冲输入信号，驱动后级电路；

可编程增益放大器，用于放大输入信号，放大器增益通过数字模块的寄存器进行配置；

直流偏移产生器，产生偏移电压，用于偏移输入信号直流幅值，偏移量通过数字模块的寄存器进行配置；

Sigma-Delta模数转换器，用于将输入模拟信号转换成单比特脉冲密度调制码；

数字模块，用于对脉冲密度调制码进行滤波和降采样，并且配置其他电路工作方式。

2.如权利要求1所述的基于Sigma-Delta模数转换器的传感器读出电路，其特征在于，所述输入信号选择器，包含十六组开关和控制电路，每一输入通道与两组开关输入端连接，这两组开关输出端分别与所述输入缓冲器的正负输入端连接，每一组开关控制端与控制电路连接。

3.如权利要求1所述的基于Sigma-Delta模数转换器的传感器读出电路，其特征在于，所述直流偏移产生器，包括参考电压分压电路和译码电路，其中参考电压分压电路产生一组偏移参考电压V1、V2、…、Vm，每一个偏移参考电压分别与一个开关输入端相连，所有开关输出端与所述参考电压分压电路的输出端相连，而译码电路产生一组偏移参考电压选择控制端C1、C2、…、Cm，每一偏移参考电压选择控制端分别与相应的开关控制端相连。

4.如权利要求1所述的基于Sigma-Delta模数转换器的传感器读出电路，其特征在于，Sigma-Delta模数转换器，为三级单环路1bit模数转换器，它包含第一积分器，第二积分器，第三积分器，第一加法器，第二加法器，第一放大器，第二放大器，第一带使能控制放大器，第二带使能控制放大器，一个1bit数模转换器，以及一个1bit量化器；

输入信号VIN经过第一放大器放大，与数字输出信号VOUT经过1bit数模转换器转换后的信号在第一加法器求和，求和结果依次经过第一积分器、第二积分器和第三积分器进行运算，三个积分器的积分结果分别通过第二放大器、第三放大器和第四放大器放大，三个放大器输出结果由第二加法器进行求和，求和结果由1bit量化器转换成数字输出信号VOUT，其中第二积分器、第三积分器、第三放大器和第四放大器带有使能控制端，使能控制端由数字模块控制。

5.如权利要求4所述的基于Sigma-Delta模数转换器的传感器读出电路，其特征在于，当第二积分器、第三积分器、第三放大器和第四放大器被禁止工作时，此Sigma-Delta模数转换器变成一阶结构；即，Sigma-Delta模数转换器在发生不稳定时，将第二积分器、第三积分器、第三放大器和第四放大器禁用，当这些模块被禁用时，Sigma-Delta模数转换器变成一阶结构；当Sigma-Delta模数转换器稳定时，重新恢复到三阶的工作模式。

6.如权利要求1所述的基于Sigma-Delta模数转换器的传感器读出电路，其特征在于，所述数字模块，由数字滤波器和寄存器两部分组成；数字滤波器用于将单比特脉冲密度调制码进行滤波和降采样，数字滤波器包含了第一数字滤波器和第二数字滤波器，寄存器为20位Register，控制读出电路工作方式。