一种Sigma-DeltaADC保护电路及其控制方法与流程

本发明涉及集成电路领域，具体涉及一种sigma-delta adc保护电路及其控制方法。

背景技术：

1、西格玛德尔塔模数转换器(sigma-delta adc)是一种目前使用最为普遍的高速高精度adc结构，但这种类型的模数转换器，在输入信号过大，或在其他外部连续强干扰的情况下，adc内部电路将处于不稳定状态，很难短时间自动恢复，会影响后续数据采样过程。因此需要对西格玛德尔塔模数转换器输出的数字信号幅值进行监控，如果数字信号出现连续的正极值，或者连续的负极值，说明输入信号有强干扰，或信号过载，需要及时对西格玛德尔塔模数转换器进行复位，让其重新进入稳定状态，重新开始采样数据。

2、因此，如何提供一种既能对模数转换器进行实时监控且及时复位的保护电路，是目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种sigma-delta adc保护电路及其控制方法，以解决上述技术问题中的至少之一。

2、为达到上述目的及其他相关目的，本申请提供的技术方案如下。

3、根据本申请实施例的一个方面，提供了一种sigma-delta adc保护电路，包括：

4、模数转换模块，用于提供数字信号；

5、保护模块，接所述数字信号，对所述数字信号进行异常监控，其中若所述数字信号异常，则产生复位信号对所述模数转换模块进行复位。

6、于本发明的一实施例中，所述保护模块包括信号处理单元和数据比较与统计单元，所述信号处理单元接所述数字信号、时钟信号、预设分频时钟信号，在所述时钟信号和所述预设分频时钟的触发下，对所述数字信号进行分相及延时处理，得到多相延时数据信号；所述数据比较与统计单元接所述多相延时数据信号、预设数据门限值、使能信号，对所述多相延时数据信号进行极值比较，得到多个中间数据，对所述中间数据进行数据转换，并将转换后的数据与所述预设数据门限值进行比较，若比较结果确定数字信号异常，产生所述复位信号，在所述使能信号的触发下控制所述复位信号的输出；其中，所述预设分频时钟为所述时钟信号的分频时钟信号。

7、于本发明的一实施例中，所述数据比较与统计单元包括多个数据比较子单元、数据统计子单元及信号使能子单元，所述多个数据比较子单元与所述多相延时数据信号一一对应连接，通过数据比较子单元对每相延时数据信号进行正极值和负极值的比较，得到多个中间数据；所述数据统计子单元对所述多个中间数据进行数据转换，并将转换后的数据与所述预设数据门限值进行比较，若所述比较结果确定数字信号异常，产生所述复位信号，所述信号使能子单元接所述使能信号，通过所述使能信号控制所述复位信号的周期。

8、于本发明的一实施例中，所述信号处理单元包括n-1个第一寄存器和n个第二寄存器，第i个第一寄存器的输出端接第i+1个第一寄存器的输入端，所述n-1个第一寄存器的时钟端接所述时钟信号，所述第i+1个第二寄存器的输入端接所述第i个第一寄存器的输出端，第一个第二寄存器的输入端接第一个寄存器的输入端，所述n个第二寄存器的时钟端接所述预设分频时钟信号，其中，第一个第一寄存器的输入端接所述数据信号，所述n个第二寄存器的输出端对外输出所述多相延时数据信号；其中，n为正整数，1≤i≤n-2。

9、根据本申请实施例的另一个方面，提供了一种sigma-delta adc保护电路的控制方法，应用于如前所描述的sigma-delta adc保护电路，包括：

10、获取所述数字信号；

11、对所述数字信号进行异常监控，当所述数字信号异常时，产生所述复位信号将所述模数转换模块复位。

12、于本发明的另一实施例中，对所述数字信号进行异常监控，当所述数字信号异常时，产生所述复位信号将所述模数转换模块复位，包括：对所述数字信号进行分相及延时处理，得到多相延时数据信号；对所述多相延时数据信号进行正极值和负极值比较，得到多个中间数据；对所述多个中间数据进行数据转换，并将转换后的数据与所述预设数据门限值进行比较，基于所述比较结果确定所述数字信号异常，产生所述复位信号。

13、于本发明的另一实施例中，所述对所述多个中间数据进行数据转换，包括：将所述多个中间数据拼接为对应的二进制数据，并对通过预设二进制查找表对所述二进制数据进行译码，得到所述数字信号的预设数据的个数。

14、于本发明的另一实施例中，所述将转换后的数据与所述预设数据门限值进行比较，基于所述比较结果确定所述数字信号异常，产生所述复位信号，包括：当所述预设数据的个数超过所述预设数据门限值时，产生高电平的复位信号，所述模数转换器异常

15、本申请提供一种sigma-delta adc保护电路及其控制方法，该电路包括：模数转换模块和保护模块，通过模数转换模块提供数字信号；通过保护模块对模数转换模块输出的数字信号进行异常监控，在数字信号异常时，产生复位信号对模数转换模块进行复位操作。本申请通过保护模块实现对模数转换模块进行实时监控，在异常发生时，能在最快时间内对模数转换器进行复位，以提升模数转换器的稳定性，使得采样数据更准确。

16、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

技术特征：

1.一种sigma-delta adc保护电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的sigma-delta adc保护电路，其特征在于，所述保护模块包括信号处理单元和数据比较与统计单元，所述信号处理单元接所述数字信号、时钟信号、预设分频时钟信号，在所述时钟信号和所述预设分频时钟的触发下，对所述数字信号进行分相及延时处理，得到多相延时数据信号；所述数据比较与统计单元接所述多相延时数据信号、预设数据门限值、使能信号，对所述多相延时数据信号进行极值比较，得到多个中间数据，对所述中间数据进行数据转换，并将转换后的数据与所述预设数据门限值进行比较，若比较结果确定数字信号异常，产生所述复位信号，在所述使能信号的触发下控制所述复位信号的输出；

3.根据权利要求2所述的sigma-delta adc保护电路，其特征在于，所述数据比较与统计单元包括多个数据比较子单元、数据统计子单元及信号使能子单元，所述多个数据比较子单元与所述多相延时数据信号一一对应连接，通过数据比较子单元对每相延时数据信号进行正极值和负极值的比较，得到多个中间数据；所述数据统计子单元对所述多个中间数据进行数据转换，并将转换后的数据与所述预设数据门限值进行比较，若所述比较结果确定数字信号异常，产生所述复位信号，所述信号使能子单元接所述使能信号，通过所述使能信号控制所述复位信号的周期。

4.根据权利要求2所述的sigma-delta adc保护电路，其特征在于，所述信号处理单元包括n-1个第一寄存器和n个第二寄存器，第i个第一寄存器的输出端接第i+1个第一寄存器的输入端，所述n-1个第一寄存器的时钟端接所述时钟信号，所述第i+1个第二寄存器的输入端接所述第i个第一寄存器的输出端，第一个第二寄存器的输入端接第一个寄存器的输入端，所述n个第二寄存器的时钟端接所述预设分频时钟信号，其中，第一个第一寄存器的输入端接所述数据信号，所述n个第二寄存器的输出端对外输出所述多相延时数据信号；其中，n为正整数，1≤i≤n-2。

5.一种sigma-delta adc保护电路的控制方法，应用于如权利要求1-4中任一项所述的sigma-delta adc保护电路，包括：

6.根据权利要求5所述的sigma-delta adc保护电路的控制方法，对所述数字信号进行异常监控，当所述数字信号异常时，产生所述复位信号将所述模数转换模块复位，包括：

7.根据权利要求6所述的sigma-delta adc保护电路的控制方法，其特征在于，所述对所述多个中间数据进行数据转换，包括：将所述多个中间数据拼接为对应的二进制数据，并对通过预设二进制查找表对所述二进制数据进行译码，得到所述数字信号的预设数据的个数。

8.根据权利要求7所述的sigma-delta adc保护电路的控制方法，其特征在于，所述将转换后的数据与所述预设数据门限值进行比较，基于所述比较结果确定所述数字信号异常，产生所述复位信号，包括：

技术总结本申请提供一种Sigma‑Delta ADC保护电路及其控制方法，该电路包括：模数转换模块和保护模块，通过模数转换模块提供数字信号；通过保护模块对模数转换模块输出的数字信号进行异常监控，在数字信号异常时，产生复位信号对模数转换模块进行复位操作。本申请通过保护模块实现对模数转换模块进行实时监控，在异常发生时，能在最快时间内对模数转换器进行复位，以提升模数转换器的稳定性，使得采样数据更准确。技术研发人员：李刚,付东兵,王健安,俞宙,陈光炳受保护的技术使用者：重庆吉芯科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18