[发明专利]一种ADC多输入信号串扰模型电路

说明书

本发明提出了一种ADC多输入信号串扰模型电路，并给出了电路结构和连接关系，由于两个输入端之间的距离决定耦合电容的电容值以及耦合系数，通过改变两个输入端之间的距离来减小耦合电容的电容值，能减小信号输入端之间的串扰幅值，利用上述模型电路计算出串扰幅值对应的信号输入端之间距离，然后将信号输入端之间不同距离对应的串扰幅值测试结果进行曲线拟合并得到拟合公式，根据串扰幅值指标要求，使用得到的拟合公式计算出对应的信号输入端之间的距离。由于本发明使用一个ADC设计提高了三维加速度的集成度，减小了芯片的设计面积；同时根据本发明的串扰模型电路拟合图可以快速地确定信号输入端之间的最佳距离，提高了电路的设计效率。

技术领域

本发明涉及信号串扰领域，尤其涉及一种ADC多输入信号串扰模型电路。

背景技术

加速度计是一种测量加速度的惯性传感器，广泛运用在航天器导航、导弹制导、汽车自动驾驶等领域。模数转换器(ADC)是一种将模拟信号转换成数字信号的器件，在加速度计中发挥着非常关键的作用。三维加速度计通常使用三个模数转换器(ADC)分别对各维度的加速度信号进行采样，然后转换为数字信号。由于采用三个ADC会占用很大的芯片面积，不利于三维加速度计的集成，因此使用一个ADC在不同时间段分别对三个维度的加速度信号进行采样能节省芯片面积。然而三个维度的加速度信号在ADC输入端存在串扰，如果在设计中没有考虑就会使得输出信号不正确。

发明内容

本发明针对上述多路信号在ADC输入端发生串扰的问题提出了一种ADC多输入信号串扰模型电路。

所述ADC多输入信号串扰模型电路结构包含电容C1、C2、Ct1、Ck1、Ck2、Ck3与Ck4，电阻R1、R2、RL1与RL2，采样开关K1与K2；其中电容C1是信号输入端VinA与地之间的寄生电容，电容C2是信号输入端VinB与地之间的寄生电容；电阻R1是信号输入端VinA与地之间的寄生漏电阻，电阻R2是信号输入端VinB与地之间的寄生漏电阻；电容Ct1是信号输入端VinA与信号输入端VinB之间的寄生串扰电容；电阻RL1是信号输入端Vin A的寄生导线电阻，电阻RL2是信号输入端VinB的寄生导线电阻；电容Ck1是采样开关K1的一端与地之间的寄生电容，电容Ck2是采样开关K1的另一端与地之间的寄生电容，电容Ck3是采样开关K2的一端与地之间的寄生电容，电容Ck4是采样开关K2的另一端与地之间的寄生电容；采样开关K1和采样开关K2不能同时闭合；

信号输入端VinA连接电容C1的一端、电阻R1的一端、电容Ct1的一端和电阻RL1的一端，电容C1的另一端连接地，电阻R1的另一端连接地；信号输入端VinB连接电容C2的一端、电阻R2的一端、电容Ct1的另一端和电阻RL2的一端，电容C2的另一端连接地，电阻R2的另一端连接地；电阻RL1的另一端连接电容Ck1的一端和采样开关K1的一端，电容Ck1的另一端连接地；电阻RL2的另一端连接电容Ck3的一端和采样开关K2的一端，电容Ck3的另一端连接地；采样开关K1的另一端连接电容Ck2的一端、电容Ck4的一端、采样开关K2的另一端和ADC输入端，电容Ck2的另一端连接地，电容Ck4的另一端连接地。

本发明提出的一种ADC多输入信号串扰模型电路，解决了多路采样信号在ADC输入端发生串扰的问题。本发明建立了信号输入端之间的串扰模型，根据串扰幅值、信号频率与距离的拟合图可以近似地判断信号输入端之间的最佳距离范围，然后通过模型仿真能够快速地确定信号输入端之间的最佳距离，提高了电路的设计效率。与使用三个ADC分别对各维加速度信号进行采样相比，本发明的优点：(1)使用一个ADC设计提高了三维加速度的集成度，减小了芯片的设计面积；(2)根据本发明的串扰模型拟合图可以快速地确定信号输入端之间的最佳距离，提高了电路的设计效率。

附图说明

图1为本发明ADC多输入信号串扰模型电路图

图2为本发明ADC多输入信号串扰模型电路的计算结果示意图

图3为串扰幅值Y(信号的频率为1kHz)与距离L的拟合曲线图