[发明专利]具多阶范围的模拟数字转换器及转换方法与放大电路

权利要求书

1.一种放大电路，用于多阶模拟数字转换电路，包含：

第一比较器，用来根据第一阈值电压以及模拟输入信号，输出第一控制信号；

第一运算放大器，用来根据第一放大倍率，放大该模拟输入信号，以产生第一放大模拟输入信号；

第一开关，耦接于该第一比较器以及该第一运算放大器，用来根据该第一控制信号，控制是否输出该第一放大模拟输入信号，其中当该模拟输入信号实质上小于该第一阈值电压时，该第一开关控制输出该第一放大模拟输入信号；

或非门，用来根据该第一控制信号以及第三控制信号，产生第二控制信号；

第二运算放大器，用来根据第二放大倍率，放大该模拟输入信号，以产生第二放大模拟输入信号；

第二开关，耦接于该或非门以及该第二运算放大器，用来根据该第二控制信号，控制是否输出该第二放大模拟输入信号，其中当该模拟输入信号实质上大于该第一阈值电压且小于第二阈值电压时，该第一开关控制输出该第二放大模拟输入信号；

第二比较器，用来根据该第二阈值电压以及该模拟输入信号，输出该第三控制信号；

第三运算放大器，用来根据第三放大倍率，放大该模拟输入信号，以产生第三放大模拟输入信号；以及

第三开关，耦接于该第二比较器以及该第三运算放大器，用来根据该第三控制信号，控制是否输出该第三放大模拟输入信号，其中当该模拟输入信号实质上大于该第二阈值电压时，该第三开关控制输出该第三放大模拟输入信号；

其中，该第一控制信号对应该第一放大倍率，该第二控制信号对应该第二放大倍率，且该第三控制信号对应该第三放大倍率，该第一放大倍率对应第一电压电平范围，该第二放大倍率对应第二电压电平范围，以及该第三放大倍率对应第三电压电平范围。

2.如权利要求1所述的放大电路，其中该模拟输入信号的电压电平实质上为0～5伏，该多阶模拟数字转换电路的转换电压电平实质上为0～1.2伏，该第一阈值电压实质上为0.5伏，该第二阈值电压实质上为1伏，该第一电压电平范围实质上为0～0.5伏，该第二电压电平范围实质上为0.5～1伏，且该第三电压电平范围实质上为1～5伏。

3.如权利要求1所述的放大电路，其中该第一放大倍率实质上大于1，该第二放大倍率实质上等于1，且该第三放大倍率实质上小于1。

4.如权利要求1所述的放大电路，其中该多阶模拟数字转换电路，包含微控制器，耦接于该放大电路，用来对该第一放大模拟输入信号、该第二放大模拟输入信号及该第三放大模拟输入信号中的一个，进行模拟数字转换，以产生放大数字码，以及根据该放大数字码以及该第一控制信号对应的该第一放大倍率、该第二控制信号对应的该第二放大倍率及该第三控制信号对应的该第三放大倍率中的一个，产生数字输出码。

5.如权利要求4所述的放大电路，其中当该第一开关控制输出该第一放大模拟输入信号时，该微控制器根据该第一放大倍率的倒数，将该放大数字码还原为该数字输出码；当该第二开关控制输出该第二放大模拟输入信号时，该微控制器根据该第二放大倍率的倒数，将该放大数字码还原为该数字输出码；以及当该第三开关控制输出该第三放大模拟输入信号时，该微控制器根据该第三放大倍率的倒数，将该放大数字码还原为该数字输出码。

6.如权利要求1所述的放大电路，其中：

该第一比较器包含第一正输入端，用来接收该第一阈值电压；第一负输入端，用来接收该模拟输入信号；以及第一输出端，用来输出该第一控制信号至该第一开关；

该或非门包含第一输入端，用来接收该第一控制信号；第二输入端，用来接收该第三控制信号；以及第二输出端，用来输出该第二控制信号至该第二开关；以及

该第二比较器包含第二正输入端，用来接收该模拟输入信号；第二负输入端，用来接收该第二阈值电压；以及第三输出端，用来输出该第三控制信号至该第三开关。