一種模數轉換器(ADC)系統，包括：第一、第二和第三ADC電路以及數字接口電路。所述第一ADC電路被配置用于提供表示第一模擬量的第一代碼且提供相對于所述第一代碼表示所述第一模擬量的第一模擬殘余量。所述第二ADC電路被配置用于提供表示第二模擬量的第二代碼且提供相對于所述第二代碼表示所述第二模擬量的第二模擬殘余量。所述第三ADC電路被配置用于接收所述第一和第二模擬殘余量，和提供表示所述第一模擬殘余量和所述第二模擬殘余量之差的第三代碼。所述數字接口電路被配置用于接收所述第一、第二和第三代碼且提供表示所述第一和第二模擬量的多個數值參數。
【技術實現步驟摘要】
本教導涉及電路。具體的，本教導涉及模數轉換器(ADC, analog-to-digitalconverter)。
技術介紹
模數轉換器(ADC)使用于廣泛的應用范圍，包括但不限于，傳感器接ロ、エ業應用、消費者應用以及通信。已經開發出針對模數(A/D)轉換的各種應用及其在速度、分辨率、噪聲、功耗及其他性能相關參數方面上的不同的需求的各種電路和技木。模數轉換器(ADC)可配置成提供對不同信號的數字表示，諸如，舉例而言應變片式(strain-gauge)傳感器電路提供的電壓差。該電壓差可提供有關機器輪軸的應變參數(偏轉、カ矩等)的信息，且電壓差的數字表示可用作數字控制系統的輸入，該數字控制系統調 節傳送至電動機的電功率，所述電動機耦合至輪軸。如果數字表示是實際應變參數的錯誤指示，數字控制系統可能致使電動機損壞輪軸和/或連接至輪軸的結構。期望的是，數字控制系統能夠檢測到其可能正接受錯誤指示，以便能夠采取措施防止損壞和傷害。圖I顯示數字控制系統100的現有配置，數字控制系統100觀測來自應變片式傳感器101的信號。應變片式傳感器101提供電壓差,該電壓差被儀表放大器電路102放大。儀表放大器電路102以預定放大因數放大電壓差，使得應變片式傳感器101的滿量程(fullscale)激勵對應于ADC電路103提供至數字系統104的數字表示的滿量程范圍。總增益因數名義上與提供給應變片式傳感器101和ADC電路103的參考電壓VREF無關。ADC電路103的名義運算(nominal operation)可由D= (V1-V2)/VREF來特征化,其中D是用N位數值的代碼指定的數值。Vl是施加到ADC電路103的第一輸入端子的電壓(相對于參考節點/端子，該節點/端子可被稱為地)。V2是施加到ADC電路103的第二輸入端子的電壓。ADC電路103可提供16位代碼給數字系統104來指定滿量程數值范圍內的數值，該滿量程數值范圍具有下限(-32768/32768)和上限32767/32768。下限可名義對應于應變片式傳感器101V1 OV和V2 VREF的激勵。下限可名義對應于應變片式傳感器101V1 VREF和V2 0V的激勵。應變片式傳感器101和儀表放大器電路102可設計成，在正常運行中，電壓Vl的變化將對應于電壓V2相等但相反的變化。舉例而言，正常運行可由名義約束V1+V21REF來特征化。名義約束的任何大量的偏差會指示D可能是應變片式傳感器101的激勵的錯誤表示。現有ADC電路103僅提供ー個數值參數D來特征化兩個模擬輸入電壓(VI，V2)，而數字系統104不能夠檢測，例如當Vl=V2=VREF/4時D = (V1-V2) /VREF可能是一次誤讀。需要一種模數轉換器電路和方法，用以對兩個輸入模擬信號提供多個參數以便能夠實施相對更強健、靈活和容錯的包括模數轉換的系統。
技術實現思路
描述了ー種模數轉換器(ADC)系統的實施例,其中第一模數轉換器電路被配置用于提供表不第一模擬量的第一代碼，且提供相對于所述第一代碼表不所述第一模擬量的第ー模擬殘余量。第二模數轉換器電路被配置用于提供表示第二模擬量的第二代碼，且提供相對于所述第二代碼表示所述第二模擬量的第二模擬殘余量。第三模數轉換器電路被配置用于提供表示所述第一模擬殘余量和所述第二模擬殘余量之差的第三代碼。數字接ロ電路被配置用于提供表示所述第一、第二和第三代碼中的至少ー者的輸出代碼。描述ー種用于提供多個數值參數的方法，所述多個數值參數表示第一模擬量和第ニ模擬量。該方法包括產生表不第一模擬量的第一代碼和產生表不第二模擬量的第二代碼的步驟。該方法還包括將所述第一和第二代碼與第一和第二模擬量相結合以獲取模擬殘余量，以及產生表示所述模擬殘余量的第三代碼的步驟。該方法進ー步包括將所述第一、第二和第三代碼相結合以提供所述多個數值參數的步驟。描述了根據本教導的其他實施例，所述其他實施例涉及用于為兩個模擬輸入量提供多個參數的方法和電路。附圖說明 此處主張和/或描述的本教導以示例性實施例進ー步描述。參考附圖詳細地描述了這些示例性實施例，這些實施例是非限制性的示例性實施例，其中在遍及附圖的幾個視圖中，相同的參考數字表示相似的結構，并且其中圖I (現有技木)示出數字控制系統；圖2示出本教導的幾個實施例的功能性表示；圖3示出本教導的第一實施例的時序圖；圖4示出本教導的第二實施例的時序圖；圖5示出本教導的第三實施例的時序圖；圖6示出本教導的第四實施例的時序圖；圖7示出本教導的第五實施例；圖8示出單端A/D轉換的ADC電路；圖9示出根據本教導的ー個實施例配置的殘余-放大電路；圖10示出圖9的時序圖；圖11示出本教導的一個實施例。具體實施例方式本教導公開了ー種模數轉換器方法和電路，用以對兩個模擬輸入量提供多個數值參數，以便能夠實施相對更強健、靈活和容錯的包括模數轉換的系統。圖2顯示根據本教導的幾個實施例的功能性表示。A/D轉換器系統200接收兩個模擬量第一電壓Vl和第二電壓V2，并提供數字代碼CODE給數字系統204。類似于參照圖I所描述的那樣，電壓Vl和V2可由傳感器接ロ電路提供(圖2中未顯示)。數字系統204可類似于圖I中的數字系統104。因此，A/D轉換器系統200可并入監測輪軸的應變參數的數字控制系統中，或并入ー些其他類型的應用中。數字代碼CODE提供電壓Vl和V2的相對于參考端子(地)和參考電壓VREF的信息。數字代碼CODE可提供多個數值參數，包括表示Vl和V2之差的第一代碼段，諸如舉例而言D=(V1-V2)/VREF。數字代碼CODE還可包括表示第一輸入電壓Vl的第二代碼段，諸如舉例而言D1=V1/VREF。另一代碼段可表示V2，例如D2=V2/VREF。具體地，在本教導的一實施例中，Vl和V2的第一加權表示由數字代碼CODE的第一段表示，數字代碼CODE的第一段名義地指定數值DA=(al*Vl+a2*V2)/VREF。Vl和V2的第二加權表示由數字代碼CODE的第二段來表示，數字代碼CODE的第二段名義地指定數值DB= (bl*Vl+b2*V2)/VREF。當標量系數(al, a2)和(bl，b2)彼此不同(即，當第一和第二加權表不不同)時，數字系統204可結合數值DA和DB而獲得表不另ー加權表示DC=(cl*Vl+c2*V2)/VREF的數值。標量系數al和a2名義地相同的加權表示可被認為表示Vl和V2的平均值。ADC系統200可為可配置的，且數字系統204可選擇由ADC系統200的第一配置中的CODE來表示第一組信息，由ADC系統200的第二配置中的CODE來表示第ニ組信息。相應的，數字系統204可提供配置信息CONFIG來指示ADC系統200以預定義格式提供CODE以提供Vl和V2的多個參數。例如，ADC系統200可配置成提供16位數字代碼CODE，且CONFIG可以是選擇CODE的2位代碼，對于CONFIG=’ 00’，16位數值表示為(V1-V2)/VREF，對于 CONFIG=’ 01，，16 位數值表示為(V1+V2)/VREF，CONFIG=’ 10，，16 位數值表示為Vl/VREF，CONFIG=’ 11’，16位數值表示為V2/VREF。數字系統204對第本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種模數轉換器系統，包括：第一模數轉換器電路，被配置用于提供表示第一模擬量的第一代碼；所述第一模數轉換器電路進一步被配置用于提供相對于所述第一代碼表示所述第一模擬量的第一模擬殘余量；第二模數轉換器電路，被配置用于提供表示第二模擬量的第二代碼；所述第二模數轉換器電路進一步被配置用于提供相對于所述第二代碼表示所述第二模擬量的第二模擬殘余量；第三模數轉換器電路，被配置用于提供表示所述第一模擬殘余量和所述第二模擬殘余量之差的第三代碼；數字接口電路，被配置用于提供表示所述第一、第二和第三代碼中的至少一者的輸出代碼。
【技術特征摘要】
2011.06.22 US 13/166,3601.一種模數轉換器系統,包括 第一模數轉換器電路，被配置用于提供表示第一模擬量的第一代碼；所述第一模數轉換器電路進一步被配置用于提供相對于所述第一代碼表示所述第一模擬量的第一模擬殘余量； 第二模數轉換器電路，被配置用于提供表示第二模擬量的第二代碼；所述第二模數轉換器電路進一步被配置用于提供相對于所述第二代碼表示所述第二模擬量的第二模擬殘余量； 第三模數轉換器電路，被配置用于提供表示所述第一模擬殘余量和所述第二模擬殘余量之差的第三代碼； 數字接口電路，被配置用于提供表示所述第一、第二和第三代碼中的至少一者的輸出代碼。2.如權利要求I所述的模數轉換器系統，其中所述第一模擬量是施加在第一端子和參考端子之間的第一電壓，所述第二模擬量是施加在第二端子和所述參考端子之間的第二電壓。3.如權利要求2所述的模數轉換器系統，其中，所述第三模數轉換器電路包括電荷至電壓轉換器電路，所述電荷至電壓轉換器電路被配置用于接收電荷量，所述電荷量表示所述第一模擬殘余量和所述第二模擬殘余量之差。4.如權利要求I所述的模數轉換器系統，其中所述數字接口電路是可配置的，且被配置在第一配置中以編碼在所述輸出代碼中的第一組信息和被配置在第二配置中以編碼在所述輸出代碼中的第二組信息。5.如權利要求I所述的模數轉換器系統，其中所述輸出代碼包括第一代碼段，所述第一代碼段表示所述第一模擬量和所述第二模擬量的第一加權表示，和所述輸出代碼進一步包括第二代碼段，所述第二代碼段表示所述第一模擬量和所述第二模擬量的第二加權表示；所述第一加權表示與所述第二加權表示不同。6.如權利要求5所述的模數轉換器系統，其中，所述數字接口電路包括 串行接口電路，配置為用于，當時序信號從第一狀態轉變成第二狀態時，在第一多個時間實例傳輸所述第一代碼段；所述串行接口電路進一步配置為用于，當時序信號從所述第二狀態轉變成所述第一狀態時，在第二多個時間實例傳輸所述第二代碼段。7.如權利要求5所述的模數轉換器系統，其中...
【專利技術屬性】
技術研發人員：杰斯伯·史定斯嘉德麥德森，邁卡加萊塔·奧哈洛蘭，佛洛林·奧普里斯庫，
申請(專利權)人：凌力爾特有限公司，
類型：發明
國別省市：
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