[發(fā)明專(zhuān)利]可配置的硬件共享的多通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310099844.1
• 申請(qǐng)日: 2013-03-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103368572B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伊戈?duì)枴ず鸂柭?/a>;克里斯托夫·約瑟夫·施內(nèi)巴赫爾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H03M1/12
• 分類(lèi)號(hào): H03M1/12
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11240
• 代理人: 余剛,吳孟秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），更具體地講，涉及可配置的硬件共享的多通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)

各種系統(tǒng)可使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）將例如源自傳感器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成可由計(jì)算機(jī)、處理器、微控制器等等處理的數(shù)字信號(hào)。某些類(lèi)型的ADC使用多個(gè)級(jí)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。多個(gè)級(jí)可提供一種分辨率和/或信噪比，以便與正在轉(zhuǎn)換的模擬信號(hào)的類(lèi)型匹配。比如，具有一個(gè)或幾個(gè)級(jí)的ADC可用于轉(zhuǎn)換分辨率較低或者信噪比規(guī)格較低的信號(hào)。或者，具有更多級(jí)的ADC可用于轉(zhuǎn)換分辨率較高和/或信噪比規(guī)格較高的信號(hào)。

很多現(xiàn)代系統(tǒng)（比如，用于工業(yè)、航空以及汽車(chē)應(yīng)用等等中的現(xiàn)代系統(tǒng)）具有多個(gè)傳感器，比如，這些傳感器通常同時(shí)提供多個(gè)要處理的模擬信號(hào)。多通道ADC布置（比如，裝置、系統(tǒng)、電路等等）可用于同時(shí)轉(zhuǎn)換幾個(gè)模擬信號(hào)。多通道ADC布置通常具有并行操作的兩個(gè)以上的通道，每個(gè)通道均包括ADC。

然而，由于制造上的限制，多通道ADC布置通常設(shè)計(jì)成在每個(gè)通道為每個(gè)通道提供（deliver）固定性能。換言之，多通道ADC布置的每個(gè)通道可設(shè)計(jì)成相似的，并且具有相同的分辨率和/或信噪比能力（即，在每個(gè)通道內(nèi)可具有相同數(shù)量的ADC級(jí)）。因此，對(duì)于特定的應(yīng)用而言，可選擇多通道ADC布置，該布置的性能足夠高，從而滿(mǎn)足最高質(zhì)量的輸入信號(hào)的處理需求。對(duì)于轉(zhuǎn)換較低分辨率的信號(hào)的多通道ADC布置上的其他通道，這可能是過(guò)度的并且浪費(fèi)硬件效率、功率等等。此外，定制的多通道ADC布置更適合于各種不同的多輸入信號(hào)，但是如果為特定的應(yīng)用而調(diào)整則成本很高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種設(shè)備，包括：第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，包括多個(gè)第一級(jí)；以及第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器，包括多個(gè)第二級(jí)；所述多個(gè)第二級(jí)中的一個(gè)或多個(gè)級(jí)能配置成在所述設(shè)備處于第一操作模式時(shí)與第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器操作地耦接，并且在所述設(shè)備處于第二操作模式時(shí)與所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器操作地耦接。

附圖說(shuō)明

參考附圖進(jìn)行詳細(xì)的描述。在圖中，參考數(shù)字最左邊的數(shù)字表示參考數(shù)字首先出現(xiàn)的視圖。在不同的圖中，使用相同的參考數(shù)字表示相似或相同的部件。

為了進(jìn)行本文的討論，圖中示出的裝置和系統(tǒng)顯示為具有多種組件。本文中所描述的裝置和/或系統(tǒng)的不同實(shí)施方式可包括更少的組件并且仍屬于本公開(kāi)的范圍。或者，裝置和/或系統(tǒng)的其他實(shí)施方式可包括額外的組件、或所描述的組件的各種組合，并且仍屬于本公開(kāi)的范圍。

圖1為根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的處于第一操作模式的示例多通道、多級(jí)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）布置的示意圖；

圖2為根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的示出硬件共享的處于第二操作模式的示例多通道、多級(jí)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）布置的示意圖；

圖3為根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的處于第一操作模式和第二操作模式的示例多通道、多級(jí)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）布置的示意圖；

圖4為示出用于調(diào)節(jié)根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的包括共享的ADC級(jí)的多通道ADC布置的示例處理的流程圖。

具體實(shí)施方式

綜述

裝置和技術(shù)的代表性實(shí)施方式提供了可配置的多通道模數(shù)轉(zhuǎn)換。在多通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）布置（arrangement）內(nèi)，多通道ADC布置的每個(gè)通道包括由多個(gè)級(jí)構(gòu)成的可配置的ADC。一個(gè)或多個(gè)ADC級(jí)可在各種操作模式的每個(gè)中與不同的ADC（即，硬件共享）操作地（operatively）耦接。比如，單個(gè)ADC級(jí)在一個(gè)操作模式中可為第一ADC通道的元件而在另一個(gè)操作模式中可為第二ADC通道的元件。在ADC之間的硬件共享提供減少了多通道應(yīng)用中的硬件或功率浪費(fèi)的靈活A(yù)DC布置。靈活的架構(gòu)也允許調(diào)節(jié)各個(gè)通道，以便更密切地滿(mǎn)足各個(gè)輸入信號(hào)的規(guī)格。

在各種替代實(shí)施方式中，多個(gè)ADC級(jí)與硬件組件部分或完全整合。ADC級(jí)可設(shè)置在一個(gè)或多個(gè)配置中，通常使用相同數(shù)量的區(qū)域（area），以形成一個(gè)或多個(gè)多級(jí)ADC布置。比如，ADC級(jí)的相同矩陣可設(shè)置在第一配置中以形成三個(gè)ADC通道，或者設(shè)置在第二配置中以形成兩個(gè)ADC通道，其中，所述兩個(gè)ADC通道中的每個(gè)ADC通道具有更大數(shù)量的級(jí)，并且具有更高的分辨率或更大的信噪比。因此，可批量生產(chǎn)相同的芯片設(shè)計(jì)，以便滿(mǎn)足具有不同的性能規(guī)格的各種應(yīng)用的需求。

下面使用多個(gè)示例，更詳細(xì)地解釋實(shí)施方式。雖然在此處和下文中討論了各種實(shí)施方式和示例，但是通過(guò)組合各個(gè)實(shí)施方式和示例的特征和元件，也可以獲得其他實(shí)施方式和示例。

示例多通道多級(jí)ADC布置