[發(fā)明專利]具多階范圍的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器及轉(zhuǎn)換方法與放大電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710959528.5
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN109600138B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設計）人: 蔡孟儒
• 申請（專利權）人: 緯創(chuàng)資通股份有限公司
• 主分類號: H03M1/08
• 分類號: H03M1/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 徐協(xié)成

1.一種放大電路，用于多階模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，包含：

第一比較器，用來根據(jù)第一閾值電壓以及模擬輸入信號，輸出第一控制信號；

第一運算放大器，用來根據(jù)第一放大倍率，放大該模擬輸入信號，以產(chǎn)生第一放大模擬輸入信號；

第一開關，耦接于該第一比較器以及該第一運算放大器，用來根據(jù)該第一控制信號，控制是否輸出該第一放大模擬輸入信號，其中當該模擬輸入信號實質(zhì)上小于該第一閾值電壓時，該第一開關控制輸出該第一放大模擬輸入信號；

或非門，用來根據(jù)該第一控制信號以及第三控制信號，產(chǎn)生第二控制信號；

第二運算放大器，用來根據(jù)第二放大倍率，放大該模擬輸入信號，以產(chǎn)生第二放大模擬輸入信號；

第二開關，耦接于該或非門以及該第二運算放大器，用來根據(jù)該第二控制信號，控制是否輸出該第二放大模擬輸入信號，其中當該模擬輸入信號實質(zhì)上大于該第一閾值電壓且小于第二閾值電壓時，該第一開關控制輸出該第二放大模擬輸入信號；

第二比較器，用來根據(jù)該第二閾值電壓以及該模擬輸入信號，輸出該第三控制信號；

第三運算放大器，用來根據(jù)第三放大倍率，放大該模擬輸入信號，以產(chǎn)生第三放大模擬輸入信號；以及

第三開關，耦接于該第二比較器以及該第三運算放大器，用來根據(jù)該第三控制信號，控制是否輸出該第三放大模擬輸入信號，其中當該模擬輸入信號實質(zhì)上大于該第二閾值電壓時，該第三開關控制輸出該第三放大模擬輸入信號；

其中，該第一控制信號對應該第一放大倍率，該第二控制信號對應該第二放大倍率，且該第三控制信號對應該第三放大倍率，該第一放大倍率對應第一電壓電平范圍，該第二放大倍率對應第二電壓電平范圍，以及該第三放大倍率對應第三電壓電平范圍。

2.如權利要求1所述的放大電路，其中該模擬輸入信號的電壓電平實質(zhì)上為0～5伏，該多階模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換電壓電平實質(zhì)上為0～1.2伏，該第一閾值電壓實質(zhì)上為0.5伏，該第二閾值電壓實質(zhì)上為1伏，該第一電壓電平范圍實質(zhì)上為0～0.5伏，該第二電壓電平范圍實質(zhì)上為0.5～1伏，且該第三電壓電平范圍實質(zhì)上為1～5伏。

3.如權利要求1所述的放大電路，其中該第一放大倍率實質(zhì)上大于1，該第二放大倍率實質(zhì)上等于1，且該第三放大倍率實質(zhì)上小于1。

4.如權利要求1所述的放大電路，其中該多階模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，包含微控制器，耦接于該放大電路，用來對該第一放大模擬輸入信號、該第二放大模擬輸入信號及該第三放大模擬輸入信號中的一個，進行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生放大數(shù)字碼，以及根據(jù)該放大數(shù)字碼以及該第一控制信號對應的該第一放大倍率、該第二控制信號對應的該第二放大倍率及該第三控制信號對應的該第三放大倍率中的一個，產(chǎn)生數(shù)字輸出碼。

5.如權利要求4所述的放大電路，其中當該第一開關控制輸出該第一放大模擬輸入信號時，該微控制器根據(jù)該第一放大倍率的倒數(shù)，將該放大數(shù)字碼還原為該數(shù)字輸出碼；當該第二開關控制輸出該第二放大模擬輸入信號時，該微控制器根據(jù)該第二放大倍率的倒數(shù)，將該放大數(shù)字碼還原為該數(shù)字輸出碼；以及當該第三開關控制輸出該第三放大模擬輸入信號時，該微控制器根據(jù)該第三放大倍率的倒數(shù)，將該放大數(shù)字碼還原為該數(shù)字輸出碼。

6.如權利要求1所述的放大電路，其中：

該第一比較器包含第一正輸入端，用來接收該第一閾值電壓；第一負輸入端，用來接收該模擬輸入信號；以及第一輸出端，用來輸出該第一控制信號至該第一開關；

該或非門包含第一輸入端，用來接收該第一控制信號；第二輸入端，用來接收該第三控制信號；以及第二輸出端，用來輸出該第二控制信號至該第二開關；以及

該第二比較器包含第二正輸入端，用來接收該模擬輸入信號；第二負輸入端，用來接收該第二閾值電壓；以及第三輸出端，用來輸出該第三控制信號至該第三開關。