[发明专利]模数转换装置及电子设备

说明书

本公开涉及一种模数转换装置及电子设备，所述装置包括第一斩波单元、模数转换单元、第二斩波单元及数字滤波单元，所述第一斩波单元的输入端用于接收所述模拟电压信号；所述模数转换单元用于接收所述第一斩波单元的输出端输出的中间模拟信号；所述第二斩波单元用于接收所述模数转换单元的输出端输出的模数转换信号；所述数字滤波单元用于接收所述第二斩波单元的输出端输出的中间数字信号；所述数字滤波单元用于对所述中间数字信号进行滤波，输出所述数字电压信号。本公开实施例可以消除失调电压，不增加ADC的转换时间，降低了芯片功耗和面积，并且电路复杂度低，实现成本低，适用于测试测量、传感、工业控制等领域的高精度ADC设计。

技术领域

本公开涉及技术领域，尤其涉及一种模数转换装置及电子设备。

背景技术

模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)实现模拟信号到数字信号的转换，是模拟系统与数字系统接口的关键部件，在消费电子、工业电子等应用中有着重要的作用。过采样ADC是高精度应用中常用的一种ADC架构。如图1所示，过采样ADC通常由ADC核心和数字滤波器构成，数字滤波器对ADC核心转换得到的数字码进行滤波处理，以实现提高精度等作用。

在理想情况下，ADC的输出等于输入信号，即D_out＝V_in。然而由于ADC核心的非理想性，在将模拟信号转换成数字信号的过程中，会引入多种误差，如失调电压、噪声、量化误差等，可用公式1表达为：

D_out＝V_in+V_os+V_n+Q 公式1

其中，Dout输出的数字电压信号，Vin为输入的模拟电压信号，Vos为失调电压，Vn为噪声，Q为量化误差。若仅考虑失调电压的问题，暂不考虑其他非理想性，公式1可以简化为：

D_out＝V_in+V_os 公式2

将ADC的失调电压等效到输入端，图1所示的模数转换系统可重新表示如图2所示。

ADC中的失调电压主要来源于ADC核心中的放大器、比较器以及开关电荷注入的失配，失调电压影响了模数转换的精度，因此，有必要降低甚至消除失调电压的影响，提高模数转换的精度。

发明内容

根据本公开的一方面，提供了一种模数转换装置，所述模数转换装置用于对接收到的模拟电压信号进行模数转换，得到数字电压信号，所述装置包括第一斩波单元、模数转换单元、第二斩波单元及数字滤波单元，其中，

所述第一斩波单元的输入端用于接收所述模拟电压信号；

所述模数转换单元的输入端连接于所述第一斩波单元的输出端，用于接收所述第一斩波单元的输出端输出的中间模拟信号，所述中间模拟信号包括所述模拟电压信号或所述模拟电压信号的反相信号；

所述第二斩波单元的输入端连接于所述模数转换单元的输出端，用于接收所述模数转换单元的输出端输出的模数转换信号；

所述数字滤波单元的输入端连接于所述第二斩波单元的输出端，用于接收所述第二斩波单元的输出端输出的中间数字信号，所述中间数字信号包括所述模数转换信号或所述模数转换信号的补码信号；

所述数字滤波单元用于对所述中间数字信号进行滤波，输出所述数字电压信号，

其中，所述第一斩波单元及所述第二斩波单元被配置为根据预设斩波信号序列分别输出所述中间模拟信号、所述中间数字信号。