[发明专利]量化及转换方法、控制电路、模数转换器及心脏起搏器有效
申请号: | 201910649239.4 | 申请日: | 2019-07-18 |
公开(公告)号: | CN110545105B | 公开(公告)日: | 2021-11-30 |
发明(设计)人: | 许江涛;闫创;段颖哲;张瑞智;伍民顺 | 申请(专利权)人: | 西安交通大学 |
主分类号: | H03M1/12 | 分类号: | H03M1/12;H03M1/46;A61N1/362 |
代理公司: | 北京中济纬天专利代理有限公司 11429 | 代理人: | 覃婧婵 |
地址: | 710049 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 量化 转换 方法 控制电路 转换器 心脏 起搏器 | ||
1.一种用于低活动度信号的实时量化方法,其包括以下步骤,
第一步骤,比较采样信号得到最高位MSB位的值,输入外部时钟,当启动信号RST信号为高时,时钟产生电路在输出模数转换的复位时钟CLK_RESET、采样时钟CLKS和比较器控制时钟CLKC,复位时钟CLK_RESET为高电平时,CDAC电容阵列全部接共模电压Vcm,采样时钟CLKS为高电平时控制自举开关对低活动度信号采样,然后CLKC为低电平时比较器工作,比较器输出比较结果CMP,当时钟产生电路输出的LK0为高电平时,LK0作为D触发器的时钟,D触发器输出量化的最高位MSB的值以及同时将预设量化值控制CDAC电容阵列输出Vdac,电容阵列以差分形式存储输入的差分信号,分别连接至比较器的正负输入端,每段电容阵列按照二进制比例排列,从低位到高位依次为C、2C、4C、8C、16C,每段电容的上极板连接在一起,并通过共模开关S1b连接至共模电压,其中低五位电容阵列额外添加DIR电容CD, DIR电容CD与单位电容值相同;高五位电容阵列的上极板分别连接至比较器的正负输入端,通过BOOST开关连接输入信号;
第二步骤,确定预设量化值低位的变化方向DIR,
第三步骤,按照DIR的值从最低位向高位依次修改预设量化值,
第四步骤,比较器输出结果翻转时,从高位到低位逐次量化。
2.如权利要求1所述的方法,其中,第二步骤中,Vdac和输入信号Vin的比较结果作为D触发器的输入,时钟产生电路输出的LK1作为D触发器的时钟,D触发器的输出为DIR,然后DIR控制对应的电容CD对电容阵列输出改变1LSB,当LK1变为高电平时,DIR控制对应电容下极板与电压之间的开关使CDAC电容阵列输出的电压Vdac减小1LSB,再与输入信号Vin比较,并将输出结果在时钟产生电路输出的LK2信号为高电平时存储到DIR1寄存器,DIR1和DIR的输入异或逻辑,其结果作为停止量化的参考信号。
3.如权利要求1所述的方法,其中,第三步骤中,高位量化阶段时钟P2变为高电平,D组寄存器输入为DIR,从D组寄存器的D[0]位开始判断D[0]输出与DIR是否相同,同时EQ0设置为1,若相同,D[0]位不需要改变,反之D[0]值改为DIR,同时改变该位电容下极板与电压之间的开关,D组寄存器中间某一位D[i]与DIR相同时,便直接跳过该位对下一位进行判断设置,其中,i为D组寄存器中任一位的编号。
4.如权利要求1所述的方法,其中,第四步骤中,当CMP和DIR值相异,量化逻辑进入第四步骤,低位量化阶段时钟P3为高电平,高位量化阶段时钟P2变为低电平,控制多路选择开关,将CMP连接至D组寄存器的输入,将Q组寄存器第i+1位的输出Q[i+1]作为第i位Q[i]的输入,P3和DIR通过逻辑门对D组寄存器第i位D[i]位进行复位或者置位操作,然后再将比较器的输出结果送至D[i]位,从高位到低位直至确定D组寄存器低位D[0]的值,结束量化。
5.一种用于低活动度信号的数字控制电路,其包括,
时钟产生电路,其输出控制时钟,
量化控制电路,其执行如权利要求1-4中任一项所述实时量化方法以量化采样信号。
6.如权利要求5所述的用于低活动度信号的数字控制电路,时钟产生电路包括四位计数器,其包括多个D触发器。
7.一种用于低活动度信号的模数转换方法,其包括以下步骤,
第一步骤,采样低活动度信号,
第二步骤,预设采样信号的量化值,根据如权利要求1-4中任一项所述实时量化方法量化采样信号,
第三步骤,基于量化后的采样信号执行模数转换。
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