[发明专利]一种多通道模拟量采集SIP芯片

说明书

本发明公开了一种多通道模拟量采集SiP芯片，包括AD转换模块、运算放大模块和选通模块；运算放大模块包括至少一个与AD转换模块相连的运算放大器，选通模块包括与运算放大器数量相等的模拟门，一个模拟门对应连接一个运算放大器；模拟门用于接收多路模拟信号并根据外部控制器发送的选通地址控制输出一路模拟信号至运算放大器；运算放大器根据预设的放大倍数对模拟信号的电压幅值进行调节，使模拟信号的电压值与AD转换模块的输入电压相匹配；AD转换模块将各运算放大器输出的模拟信号转换为数字信号；本发明将模拟门、运算放大器、AD模数转换器以裸芯片的形式通过SiP封装成为SiP芯片，降低了系统体积，满足小型化、低功耗的要求。

技术领域

本发明属于模拟量采集技术领域，更具体地，涉及一种多通道模拟量采集SiP芯片，可实现不低于64路模拟量信号的采集。

背景技术

模拟量是指变量在一定范围内连续变化的物理量，而模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息，其信号的幅度、频率、相位随时间作连续变化。模拟信号分布于自然界的各个角落，其优点是直观且易于检测，但是可控性较差、抗干扰能力弱。与模拟信号相比，数字信号在传输过程中具有更高的抗干扰能力，更远的传输距离，且失真幅度小。因此，一般地，需要将模拟信号采集进来并转换成数字信号，以供后续设备处理。

在模拟信号采样领域，有时会遇到需要对几十路传感器的输出模拟信号进行采样的情况，采样的频率不需要很高，一般在几十kSPS以下，能够实现几十路模拟信号采样的多路模拟量采集装置在IC领域主要依靠两种方式实现，一种是由特定IC芯片来实现，如AD公司的AD7656芯片(采样率250kSPS、六通道、同步采样、双极性16/14/12位ADC)、AD7606芯片(采样率200kSPS、8/6/4通道、16位、双极性输入、同步采样ADC)等，国内也有厂家生产出与AD7656同功能的器件；或者采用通用ARM(如ST公司的STM32F4XX)、DSP(如TI公司的TMS320F28XX)器件集成AD功能，但一般采样数不大于16通道。对于较多通道如32、64、96通道等的采样需求，只能靠大量这种电路的重复堆叠，造成印制板电路面积的增大，并且极大增加了控制芯片的引脚数以及配套的外围电路，对于电路实现来说不太现实。

发明内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种多通道模拟量采集SiP芯片，其目的在于解决现有的多路模拟量采集装置存在的采样路数少、体积大、电路复杂的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种多通道模拟量采集SiP芯片，包括AD转换模块、运算放大模块和选通模块；所述运算放大模块包括至少一个与AD转换模块相连的运算放大器，所述选通模块包括与所述运算放大器数量相等的模拟门，一个模拟门对应连接一个运算放大器；

所述模拟门用于接收多路模拟信号并根据外部控制器发送的选通地址控制输出一路所述模拟信号至运算放大器；所述运算放大器用于根据预设的放大倍数对所述模拟信号的电压幅值进行调节，以使该模拟信号的电压值与AD转换模块的输入电压相匹配；所述AD转换模块用于接收各运算放大器输出的模拟信号并转换为数字信号；

所述AD转换模块、运算放大器和模拟门均以裸芯片的方式通过SiP封装集成构成SiP芯片。

优选地，上述多通道模拟量采集SiP芯片，还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5；

所述第一电阻R1的一端与模拟门的信号输出端相连，另一端与运算放大器的输入正端及第二电阻R2的第一端相连；第二电阻R2的第二端接模拟地；

所述第三电阻R3的第一端接模拟地，第二端与运算放大器的输入负端及第四电阻R4的第一端相连；第四电阻R4的第二端与运算放大器的输出端及第五电阻R5的第一端相连；第五电阻R5的第一端与运算放大器的输出端相连，第二端与AD转换模块的信号输入端相连。