[發明專利]多個信號轉換器的同步

有效

• 申請號: 201310142223.7
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN103560794B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: L·蓋津;P·明西尼斯庫
• 申請（專利權）人: 美國亞德諾半導體公司
• 主分類號: H03M3/00
• 分類號: H03M3/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 金曉

背景技術

本發明涉及多個集成電路的同步，所述集成電路可以是例如模數轉換器（ADC）或者數模轉換器（DAC）的信號轉換器。

通常，在電子系統中提供并聯的多個信號轉換器。為了有效地工作，必須同步信號轉換器。然而，在一些應用中，例如多相測量系統，由于取樣側和控制側之間需要隔離，因此將多個信號轉換器（例如，ADC）放置在不同的多個集成電路中。兩側通常在兩個不同的電壓電平下工作。因此，集成電路包括用于兩個不同電壓電平的隔離阻擋。然而，由于ADC位于分立的集成電路上，因此ADC之間的同步就成了問題。

一個傳統的解決方案是在用于同步目的的每個集成電路上添加指定的引腳。在該解決方案中，經由指定的同步引腳將共同時基的信號從同步主集成電路提供至所有從集成電路。然而，該解決方案具有嚴重缺陷。舉例來說，指定的同步引腳是占據寶貴電路空間的外來引腳，由于集成電路尺寸縮小的趨勢，所述外來引腳通常是非常寶貴的。此外，由于該引腳為所有集成電路所共用，因此它會受到干擾。干擾可以產生導致錯誤結果的故障。

因此，發明人認識到本領域中需要與公共時鐘同步的多個集成電路，但不需要同步主集成電路和從集成電路之間指定的公共時基信號和對應的指定引腳。

附圖說明

圖1示出了根據本發明實施例的同步系統的簡化框圖。

圖2（a）-（c）示出了根據本發明實施例的數據接口布局的簡化框圖。

圖3示出了根據本發明實施例的初始同步過程的簡化流程圖。

圖4（a）-（b）示出了根據本發明實施例的再同步過程的簡化流程圖。

圖5示出了根據本發明實施例的再同步過程的時序圖。

圖6示出了根據本發明實施例的數據收集過程的簡化流程圖。

圖7示出了根據本發明實施例的多相測量系統的簡化框圖。

具體實施方式

本發明的實施例可以提供包括控制器和多個集成電路的系統?？刂破骺梢钥刂葡到y的同步操作，控制器可以包括主定時計數器和控制器數據接口。每個集成電路可以包括定時計數器和IC數據接口。此外，每個集成電路可以基于經由數據接口從控制器接收到的同步命令同步其各自的定時計數器。因此，系統可以提供控制器和集成電路之間的同步而不需要用于指定的共同時基信號的外來指定引腳。

圖1示出了根據本發明實施例的同步系統100的簡化框圖。系統100可以包括控制器110、多個集成電路（IC）120、130、140和晶體時鐘150。IC120、130、140可以包括信號轉換器，例如，用于將響應輸入信號轉換成數字值。盡管出于說明的目，系統100示出了三個IC120、130、140，但是系統100可以被擴展至包括任何數量的IC。

出于對IC120、130、140同步的目的，控制器100可以作為主單元操作，所述IC可以作為對應的從單元操作?？刂破?10可以包括數字時鐘111，該數字時鐘可以包括主時基計數器111.1、處理器111.2和各種其它數字組件（未示出），用于提供控制器110的操作。如將在以下進一步描述的，可以在同步操作中采用主時基計數器111.1。數字時鐘111還可以包括寄存器112。如將在以下進一步描述的，寄存器112可以包括寄存器，用于存儲快照寄存器值、主時基值、校正Δ值、樣本值等?？刂破?10還可以包括數據接口113，用于與IC120、130、140通信。數據接口113可以作為串行外圍接口（SPI）提供。數據接口113可以促進與IC120、130、140的雙向通信。

IC120、130、140可以被提供作為信號轉換器。在系統100中，IC120、130、140示出為ADC；然而，IC120、130、140可以被提供作為其它信號轉換器（例如DAC）。在實施例中，每個IC120、130、140可以被提供在具有隔離阻擋間隔、來自其它組件的轉換器電路（ADC）121、131、141的分立芯片上。例如，IC A120可以在位于隔離阻擋每一側上的不同電源電壓（VDD1和VDD2）和接地電壓（GND1和GND2）處工作。因此，隔離阻擋可以基于它們的電源電壓分離電路組件。IC A120可以包括ADC121、隔離電源電路122、數字隔離電路123、具有寄存器125的數字塊124和數據接口126。這里，第一電源電壓VDD1可以對位于隔離阻擋第一側上的組件（例如，數字塊124）供電，以及第二電源電壓VDD2可以對位于隔離阻擋第二側上的組件（例如，ADC121）供電。每一側還可以包括其本身各自的GND。隔離電源電路122可以提供電源信號的隔離和分離。