串行模數轉換器的製造方法
2023-04-25 03:46:11
串行模數轉換器的製造方法
【專利摘要】串行模數轉換器，包括模擬輸入端（2）、時鐘輸入端（3）和基準端（1），其特徵在於：包括與模擬輸入端（2）連接的斜坡發生器，連接斜坡發生器控制端的間隔計數器；還包括比較器（5）、與邏輯電路（6）和輸出計數器，所述比較器的輸入端與斜坡發生器的輸出端和基準端連接，所述比較器的輸出端與時鐘輸入端（3）連接與邏輯電路輸入端，所述與邏輯電路輸出端連接輸出計數器。採用本發明所述串行模數轉換器，對輸入的模擬信號進行分時平均化處理，屏蔽了小信號和雜波幹擾，輸出信號數據量小，處理速度和精度都得到了一定程度的提高，結合各種傳感器，可以廣泛運用於溫度、環境噪聲、氣流、氣壓等方面的參數檢測。
【專利說明】串行模數轉換器
【技術領域】
[0001]本發明屬於電子領域，涉及一種串行模數轉換器。
【背景技術】
[0002]隨著數字電子技術的迅速發展，各種數字設備，特別是數字電子計算機的應用日益廣泛，幾乎滲透到國民經濟的所有領域之中。數字計算機只能夠對數位訊號進行處理，處理的結果還是數字量，它在用於生產過程自動控制的時候，所要處理的變量往往是連續變化的物理量，如溫度、壓力、速度等都是模擬量，這些非電子信號的模擬量先要經過傳感器變成電壓或者電流信號，然後再轉換成數字量，才能夠送往計算機進行處理。
[0003]模數轉換器即A/D轉換器，或簡稱ADC，通常是指一個將模擬信號轉變為數位訊號的電子元件。通常的模數轉換器是將一個輸入電壓信號轉換為一個輸出的數位訊號。由於數位訊號本身不具有實際意義，僅僅表示一個相對大小。故任何一個模數轉換器都需要一個參考模擬量作為轉換的標準，比較常見的參考標準為最大的可轉換信號大小。而輸出的數字量則表不輸入信號相對於參考信號的大小。
[0004]現有模數轉換器對輸入模擬信號逐周期比較，輸出高頻數位訊號，不僅信息量大，對極短時間內的模擬量變化做分析不僅不經濟，而且意義有限。
【發明內容】
[0005]為克服傳統模數轉換器只能即時記錄模擬量並記錄，數據量大且不經濟的技術缺陷，本發明提供一種串行模數轉換器。
[0006]本發明所述串行模數轉換器，包括模擬輸入端、時鐘輸入端和基準端，其特徵在於:包括與模擬輸入端連接的斜坡發生器，連接斜坡發生器控制端的間隔計數器；還包括比較器、與邏輯電路和輸出計數器，所述比較器的輸入端與斜坡發生器的輸出端和基準端連接，所述比較器的輸出端與時鐘輸入端連接與邏輯電路輸入端，所述與邏輯電路輸出端連接輸出計數器。
[0007]優選的，所述時鐘輸入端與各個模塊之間還連接有至少一個緩衝器。
具體的，所述斜坡發生器為電容和與電容並聯的開關器件，所述開關器件的控制端為斜坡發生器控制端。
[0008]具體的，間隔計數器和/或輸出計數器為採用分頻級聯的觸發器。
[0009]進一步的，所述觸發器為JK觸發器。
[0010]具體的，所述與邏輯電路為與門。
[0011]採用本發明所述串行模數轉換器，對輸入的模擬信號進行分時平均化處理，屏蔽了小信號和雜波幹擾，輸出信號數據量小，處理速度和精度都得到了一定程度的提高，結合各種傳感器，可以廣泛運用於溫度、環境噪聲、氣流、氣壓等方面的參數檢測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1示出本發明一種【具體實施方式】的示意圖；
各圖中附圖標記為1-基準端2-模擬輸入端3-時鐘輸入端4-緩衝器5-比較器6-與邏輯電路7-電容8-開關器件。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖，對本發明的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。
[0014]本發明所述串行模數轉換器，包括模擬輸入端、時鐘輸入端和基準端，其特徵在於:包括與模擬輸入端連接的斜坡發生器，連接斜坡發生器控制端的間隔計數器；還包括比較器、與邏輯電路和輸出計數器，所述比較器的輸入端與斜坡發生器的輸出端和基準端連接，所述比較器的輸出端與時鐘輸入端連接與邏輯電路輸入端，所述與邏輯電路輸出端連接輸出計數器。
[0015]模擬信號從模擬輸入端2進入斜坡發生器，在斜坡發生器該模擬信號被積分並鎖存，與從基準端輸入的基準電壓輸入到比較器5中進行比較，輸出一系列反映模擬信號的數字方波，與與邏輯電路6進行邏輯運算後輸入到輸出計數器中。
[0016]由於斜坡發生器的積分作用，使輸出的方波反映了模擬信號一定時間內的平均變化量，該一定時間的長度由間隔計數器控制，可以是時鐘輸入端輸入時鐘信號周期的整數倍。
[0017]採用上述結構的電路對輸入的模擬信號進行分時平均化處理，屏蔽了小信號和雜波幹擾，輸出計數器將數據存儲或輸出。
[0018]優選的，所述時鐘輸入端與各個模塊之間還連接有至少一個緩衝器。
如圖1所示，具體的，所述斜坡發生器為電容8和與電容並聯的開關器件7，所述開關器件7的控制端，即圖1中MOS管的柵極為斜坡發生器控制端。
[0019]具體的，間隔計數器和/或輸出計數器為採用分頻級聯的觸發器。採用分頻級聯形式的各種觸發器作為計數器是本領域技術人員公知技術，可以採用各種觸發器和各種連接方式實現不同的時間周期計數。
[0020]進一步的，所述觸發器為JK觸發器。
[0021]具體的，所述與邏輯電路6為與門。
[0022]採用本發明所述串行模數轉換器，對輸入的模擬信號進行分時平均化處理，屏蔽了小信號和雜波幹擾，輸出信號數據量小，處理速度和精度都得到了一定程度的提高，結合各種傳感器，可以廣泛運用於溫度、環境噪聲、氣流、氣壓等方面的參數檢測。
[0023]以上所述的僅為本發明的優選實施例，所述實施例並非用以限制本發明的專利保護範圍，因此凡是運用本發明的說明書及附圖內容所作的等同結構變化，同理均應包含在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.串行模數轉換器，包括模擬輸入端(2^時鐘輸入端(3)和基準端(1),其特徵在於:包括與模擬輸入端(2)連接的斜坡發生器，連接斜坡發生器控制端的間隔計數器；還包括比較器(5^與邏輯電路(6)和輸出計數器，所述比較器的輸入端與斜坡發生器的輸出端和基準端連接，所述比較器的輸出端與時鐘輸入端(3)連接與邏輯電路輸入端，所述與邏輯電路輸出端連接輸出計數器。
2.一種如權利要求1所述串行模數轉換器，其特徵在於，所述時鐘輸入端與各個模塊之間還連接有至少一個緩衝器「)。
3.—種如權利要求1所述串行模數轉換器，其特徵在於，所述斜坡發生器為電容(8)和與電容並聯的開關器件(7),所述開關器件的控制端為斜坡發生器控制端。
4.一種如權利要求1所述串行模數轉換器，其特徵在於，間隔計數器和/或輸出計數器為採用分頻級聯的觸發器。
5.一種如權利要求4所述串行模數轉換器，其特徵在於，所述觸發器為I觸發器。
6.一種如權利要求1所述串行模數轉換器，其特徵在於，所述與邏輯電路為與門。
【文檔編號】H03M1/12GK104467849SQ201310424470
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】梁懿 申請人:梁懿