[發明專利]一種傳感器接口模塊

有效

• 申請號: 201210184384.8
• 申請日: 2012-06-01
• 公開（公告）號: CN102694552A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 鄒磊
• 申請（專利權）人: 鄒磊
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種傳感器接口模塊，包括前級閉環放大器和與之相連的模數轉換器；

所述的前級閉環放大器接收傳感器提供輸入的模擬電壓信號，并對該信號進行放大及濾波后輸出電壓放大信號；所述的模數轉換器接收所述的電壓放大信號，并對該信號進行模數轉換后輸出量化信號；其特征在于：

所述的前級閉環放大器包括一個運算放大器、四個電容C1~C4和兩個電阻R1~R2；其中，電容C1的一端為前級閉環放大器的反相輸入端，電容C1的另一端與運算放大器的反相輸入端、電容C3的一端和電阻R1的一端相連，電容C2的一端為前級閉環放大器的正相輸入端，電容C2的另一端與運算放大器的正相輸入端、電容C4的一端和電阻R2的一端相連，電容C4的另一端與電阻R2的另一端相連并接參考地電壓，運算放大器的使能端接收給定的采樣時鐘信號，運算放大器的輸出端與電容C3的另一端和電阻R1的另一端相連并構成前級閉環放大器的輸出端；

所述的模數轉換器包括數模轉換網絡、比較器和逐次逼近寄存器；其中，數模轉換網絡的輸入端與前級閉環放大器的輸出端相連，數模轉換網絡的采樣使能端接收所述的采樣時鐘信號，數模轉換網絡的輸出端與比較器的反相輸入端相連，比較器的正相輸入端接收給定的基準電壓，比較器的輸出端與逐次逼近寄存器的輸入端相連，逐次逼近寄存器向數模轉換網絡提供12個開關控制系數位D0~D11并輸出12位數字碼B0~B11。

2.根據權利要求1所述的傳感器接口模塊，其特征在于：所述的運算放大器包括十七個MOS管M1~M17、一個反相器和一個電流源；其中，MOS管M1的柵極為運算放大器的正相輸入端，MOS管M1的源極與MOS管M2的源極和MOS管M10的漏極相連，MOS管M1的漏極與MOS管M13的柵極、MOS管M3的漏極和柵極相連，MOS管M2的柵極為運算放大器的反相輸入端，MOS管M2的漏極與MOS管M5的柵極、MOS管M4的漏極和柵極相連，MOS管M5的源極與MOS管M4的源極、MOS管M3的源極、MOS管M13的源極和MOS管M17的源極相連并接地，MOS管M5的漏極與MOS管M6的源極相連，MOS管M6的漏極與MOS管M8的柵極、MOS管M7的漏極和柵極相連，MOS管M6的柵極與MOS管M12的柵極、MOS管M17的漏極和MOS管M16的源極相連，MOS管M7的源極與MOS管M9的源極、MOS管M10的源極、MOS管M8的源極和MOS管M14的源極相連并接電源電壓，MOS管M10的柵極與MOS管M9的柵極和漏極相連并通過電流源接地，MOS管M8的漏極與MOS管M11的源極相連，MOS管M11的漏極與MOS管M12的漏極相連并構成運算放大器的輸出端，MOS管M11的柵極與MOS管M14的漏極和MOS管M15的漏極相連，MOS管M12的源極與MOS管M13的漏極相連，MOS管M14的柵極與MOS管M16的柵極和反相器的輸入端相連并構成運算放大器的使能端，MOS管M15的柵極與MOS管M17的柵極和反相器的輸出端相連，MOS管M15的源極接收給定的第一偏置電壓，MOS管M16的漏極接收給定的第二偏置電壓。

3.根據權利要求1所述的傳感器接口模塊，其特征在于：所述的數模轉換網絡包括第一電容陣列、第二電容陣列、電阻陣列和橋電容；其中，所述的第一電容陣列的一端為數模轉換網絡的輸出端，第一電容陣列的另一端與橋電容的一端相連，橋電容的另一端與第二電容陣列的一端相連，第二電容陣列的另一端與電阻陣列相連。

4.根據權利要求3所述的傳感器接口模塊，其特征在于：所述的第一電容陣列包括第一開關和四條電容鏈路；其中，第一開關的一端接收所述的基準電壓，第一開關的另一端與橋電容的一端以及每條電容鏈路的輸出端均相連并構成數模轉換網絡的輸出端，第一開關的控制端接收所述的采樣時鐘信號。

5.根據權利要求3所述的傳感器接口模塊，其特征在于：所述的第二電容陣列包括第二開關、二選一多路開關、終端電容和五條電容鏈路；其中，第二開關的一端接收所述的基準電壓，第二開關的另一端與橋電容的另一端、終端電容的一端以及每條電容鏈路的輸出端均相連，第二開關的控制端接收所述的采樣時鐘信號，終端電容的另一端與二選一多路開關的輸出端相連，二選一多路開關的第一輸入端為數模轉換網絡的輸入端，二選一多路開關的第二輸入端與電阻陣列相連，二選一多路開關的控制端接收所述的采樣時鐘信號。