[發明專利]自適應量程的電流ADC電路

有效

• 申請號: 201310320187.9
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103368573A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 蔣湘;童志強;吳振東;陳偉
• 申請（專利權）人: 烽火通信科技股份有限公司
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12;H03F3/21
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 魏殿紳;龐炳良

1.一種自適應量程的電流ADC電路，其特征在于：包括電流DAC單元、電流放大器、參考電壓端口Vref、電壓比較器、數字信號處理單元和譯碼器，電壓比較器包括第一輸入端、第二輸入端和輸出端，數字信號處理單元包括信號輸入端、數據信號輸出端和量程信號輸出端，電壓比較器的第一輸入端與參考電壓端口Vref相連，電壓比較器的第二輸入端分別與電流DAC單元的電流輸出端、電流放大器的電流輸出端相連，電壓比較器的輸出端與數字信號處理單元的信號輸入端相連，數字信號處理單元的數據信號輸出端輸出12位數字信號，量程信號輸出端輸出9位數字信號，數字信號處理單元的數據信號輸出端與電流DAC單元的數字信號輸入端相連，將12位數字信號輸入到電流DAC單元，數字信號處理單元的量程信號輸出端分別與電流放大器的數字信號輸入端、譯碼器的數字信號輸入端相連，將9位數字信號分別輸入到電流放大器、譯碼器，其中：

電流DAC單元，用于：將12位的數字量轉換為模擬量，并將模擬量輸出到電壓比較器；

電壓比較器，用于：將電流比較的結果轉換成一位二進制數據，輸出到數字信號處理單元；

數字信號處理單元，用于：輸出模擬量到數字量的轉換結果，控制電流DAC單元和電流放大器的數據輸入；

電流放大器，用于：將數字信號處理單元輸入的轉換后的電流值放大到合適的值；

譯碼器，用于：將數字信號處理單元產生的數據轉換成量程信息。

2.如權利要求1所述的自適應量程的電流ADC電路，其特征在于：所述電流放大器包括被轉換的電流信號輸入端Iin、第一模擬開關、第一電流鏡輸入單元、第一電流鏡輸出單元、第二模擬開關，第一模擬開關由9個NMOS晶體管M10-M18組成，第一電流鏡輸出單元由1個NMOS晶體管M19構成，第一電流鏡輸入單元由9個NMOS晶體管M20-M28組成，第二模擬開關由9個NMOS晶體管M30-M38組成，第一電流鏡輸入單元中9個NMOS晶體管M20-M28各自的柵極和漏極接在一起，源極均接地；第一電流鏡輸入單元中9個NMOS晶體管M20-M28的漏極依次與第一模擬開關中9個NMOS晶體管M10-M18的源極相連；第一電流鏡輸入單元中9個NMOS晶體管M20-M28的柵極依次與第二模擬開關中9個NMOS晶體管M30-M38的漏極相連；第一模擬開關中9個NMOS晶體管M10-M18的漏極全部連接在一起，還與電流放大器中被轉換的電流信號輸入端Iin相連；第一模擬開關中9個NMOS晶體管M10-M18的柵極依次與第二模擬開關中9個NMOS晶體管M30-M38的柵極相連，還依次與輸入電流放大器的9位數字信號相連；第二模擬開關中9個NMOS晶體管M30-M38的源極全部連接在一起，還與第一電流鏡輸出單元中NMOS晶體管M19的柵極相連，第一電流鏡輸出單元中NMOS晶體管M19的源極接地，NMOS晶體管M19的漏極與電流放大器的電流輸出端相連。

3.如權利要求2所述的自適應量程的電流ADC電路，其特征在于：所述電流DAC單元還包括參考電流輸入端Iref、第二電流鏡輸出單元、第二電流鏡輸入單元和第三模擬開關，第二電流鏡輸出單元由12個PMOS晶體管M400-M411組成，第二電流鏡輸入單元由1個PMOS晶體管M412組成，第三模擬開關由12個PMOS晶體管M500-M511組成，第二電流鏡輸出單元中12個PMOS晶體管M400-M411的源極、第二電流鏡輸入單元中PMOS晶體管M412的源極均接電源，第二電流鏡輸出單元中12個PMOS晶體管M400-M411的漏極依次與第三模擬開關中12個PMOS晶體管M500-M511的源極相連，第二電流鏡輸出單元中12個PMOS晶體管M400-M411的柵極和第二電流鏡輸入單元中PMOS晶體管M412的柵極連接在一起，并與第二電流鏡輸入單元中PMOS晶體管M412的漏極相連，最后一并接到輸入參考電流輸入端Iref；第三模擬開關中12個PMOS晶體管M500-M511的柵極分別與輸入電流DAC單元的12位數字信號相連，第三模擬開關中12個PMOS晶體管M500-M511的漏極連接到一起，并接到電流DAC單元的電流輸出端。