模数转换电路、模数转换方法、芯片及电子设备与流程

本申请涉及集成电路，尤其涉及一种模数转换电路、模数转换方法、芯片及电子设备。

背景技术：

1、循环逼近型模数转换器(cyclic adc)为模数转换器中处理速度较快的一种类型，适用于快速测量的应用场景，同时可以与sigma delta adc配合形成混合结构以减少高精度测量的转换周期数。

2、目前，cyclic adc在转换过程中需要进行翻倍操作后再与一预设基准值进行比较，例如，对于输入电压值vin，先将输入电压值与基准值进行比较，并根据比较结果输出一个数字码值，将输入电压值与数字码值和基准值的乘积进行相减操作，得到中间电压值，之后对中间电压值进行翻倍操作，将翻倍操作得到的电压值作为新的输入电压值继续进行比较，循环操作。背景技术中，若cyclic adc实现翻倍操作以及相减操作在一个采样积分周期内完成，则需要改变积分电容的电容值大小；若不改变积分电容的电容值大小，则cyclicadc实现翻倍操作以及相减操作需要两次采样积分周期；上述两种方式均不利于转换效率的提高。

技术实现思路

1、鉴于以上问题，本申请实施例提供一种模数转换电路、模数转换方法、芯片及电子设备，以解决上述技术问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种模数转换电路，包括：

3、运算放大模块，所述运算放大模块包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；

4、采样模块，包括第一采样单元和第二采样单元；所述第一采样单元的第一端连接所述运算放大模块的第一输入端，所述第二采样单元的第一端连接所述运算放大模块的第二输入端；

5、积分模块，包括第一积分单元和第二积分单元，所述第一积分单元和所述第二积分单元分别连接所述运算放大模块的所述第一输出端和所述第二输出端；

6、在转换周期的第一相位，所述第一采样单元被配置为与所述第一积分单元断开，所述第二采样单元被配置为与所述第二积分单元断开；所述运算放大模块被配置为所述第一输入端与所述第一输出端连接，所述第二输入端与所述第二输出端连接；所述第一采样单元的第二端和第二采样单元的第二端被配置为接收预设电压信号；

7、在转换周期的第二相位，所述第一积分单元被配置为与所述第一采样单元连通，所述第二积分单元被配置为与所述第二采样单元连通，所述运算放大模块的所述第一输出端被配置为连接所述第二采样单元的第二端，所述运算放大模块的所述第二输出端被配置为连接所述第一采样单元的第二端。

8、第二方面，本申请实施例提供一种模数转换方法，应用于上述的模数转换电路，所述方法包括：

9、在转换周期的第一相位，将第一采样单元配置为与第一积分单元断开，将第二采样单元配置为与第二积分单元断开；将运算放大模块配置为第一输入端与第一输出端连接，第二输入端与第二输出端连接；将第一采样单元的第二端和第二采样单元的第二端配置为接收预设电压信号；

10、在转换周期的第二相位，将所述第一积分单元配置为与所述第一采样单元连通，将所述第二积分单元配置为与所述第二采样单元连通，将所述运算放大模块的所述第一输出端配置为连接所述第二采样单元第第二端，将所述运算放大模块的所述第二输出端配置为连接所述第一采样单元的第二端。

11、第三方面，本申请实施例提供一种芯片，所述芯片包括上述的模数转换电路。

12、第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括上述的芯片。

13、本申请实施例提供的模数转换电路、模数转换方法、芯片及电子设备，模数转换电路包括采样模块、积分模块和运算放大模块；在转换周期的第一相位，配置两个采样单元分别与对应的积分单元断开，并使两个采样单元分别进行放电；在转换周期的第二相位中，配置两个积分单元分别与两个采样单元连接，使两个积分单元分别进行积分；通过在每个转换周期的不同相位，改变采样单元和积分单元的连接方式，使得运算放大模块的当前转换周期的输出电压等效于上一转换周期的输出电压与预设参考电压之差的预设数量倍，并且，该预设数量与采样单元和积分单元的电容值之比相关，在一个转换周期中同时实现了电压的相减操作和倍数乘积操作，无需改变积分单元的电容值大小，有利于提高转换效率。

14、本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

技术特征：

1.一种模数转换电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的模数转换电路，其特征在于，所述第一采样单元的第二端和第二采样单元的第二端被配置为接收预设电压信号包括：

3.根据权利要求1所述的模数转换电路，其特征在于，所述模数转换电路还包括：

4.根据权利要求3所述的模数转换电路，其特征在于，所述模数转换电路还包括冗余模块，所述冗余模块包括第一冗余单元和第二冗余单元；所述转换周期还包括冗余转换过程，所述第一冗余单元与所述第一输入端连接，所述第二冗余单元与所述第二输入端连接；

5.根据权利要求1所述的模数转换电路，其特征在于，在多个所述转换周期之前还包括采样周期；

6.根据权利要求5所述的模数转换电路，其特征在于，在所述采样周期之前还包括重置周期；

7.根据权利要求1所述的模数转换电路，其特征在于，转换阶段包括多个所述转换周期；在不同所述转换周期的第一相位，所述采样模块被配置为采用相同或不同的连接方式，其中，所述连接方式为所述第一采样单元的第二端和所述第二采样单元的第二端分别接收共模信号，或所述第一采样单元的第二端和所述第二采样单元的第二端分别与所述第一输出端和所述第二输出端连接，或所述第一采样单元的第二端和所述第二采样单元的第二端分别与所述第二输出端和所述第一输出端连接。

8.一种模数转换方法，其特征在于，应用于如权利要求1～7任一项所述的模数转换电路，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的模数转换方法，其特征在于，将所述第一采样单元的第二端和第二采样单元的第二端配置为接收预设电压信号，包括：

10.一种芯片，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的模数转换电路。

11.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求10所述的芯片。

技术总结本申请涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种模数转换电路、模数转换方法、芯片及电子设备，模数转换电路包括模数转换电路包括采样模块、积分模块和运算放大模块；在每个转换周期进行第一相位操作和第二相位操作，运算放大模块用于输出对应转换周期的电压信号，在转换周期的第一相位两个采样单元进行放电，在转换周期的第二相位两个积分单元进行积分；通过上述方式，在一个转换周期中实现了输入电压值的相减操作和倍数相乘操作，同时无需改变积分单元的电容值大小，有利于提高转换效率。技术研发人员：丁召明,钱旭东,张禄鑫受保护的技术使用者：上海芯海创芯科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23