[實用新型]一種數字位增加裝置

有效

• 申請號: 201721635780.2
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN207283515U
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 李榮寬;薛曉東;柳林剛
• 申請（專利權）人: 四川知微傳感技術有限公司
• 主分類號: H03H17/06
• 分類號: H03H17/06
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 王記明

技術領域

本實用新型涉及數字擴位技術，具體是一種數字位增加裝置。

背景技術

隨著半導體技術的不斷發展及物聯網應用需求的多樣化，種類繁多的傳感器模塊應運而生。為適應多應用場景，對傳感器性能的要求越來越高。因傳感器產品本身固有噪聲難以被抑制，且容易受外界信號的干擾，導致其輸出分辨率不高，這一定程度上影響了傳感器產品的推廣應用。

實用新型內容

本實用新型的目的在于解決現有傳感器產品輸出分辨不高的問題，提供了一種數字位增加裝置，其應用時能提升傳感器產品的輸出分辨率，進而有利于傳感器產品的推廣應用。

本實用新型解決上述問題主要通過以下技術方案實現：一種數字位增加裝置，包括數字位增加模塊和時鐘控制模塊，所述數字位增加模塊包括級聯積分梳狀濾波器及與級聯積分梳狀濾波器連接的移動平均濾波器；

時鐘控制模塊，用于向級聯積分梳狀濾波器和移動平均濾波器提供時鐘信號；

級聯積分梳狀濾波器，用于接收時鐘控制模塊發出的時鐘信號，并在接收到觸發啟動時鐘信號時接收傳感器輸出的數字碼，然后進行積分和降頻，且在積分過程中實現位數的遞增；

移動平均濾波器，用于接收時鐘控制模塊發出的時鐘信號，并在接收到觸發啟動時鐘信號時去除時鐘抖動和級聯積分梳狀濾波器輸出信號的固有噪聲，以實現平滑輸出。

本實用新型應用時，由數字位增加模塊和時鐘控制模塊來完成高精度的輸出。在具體實施時，將數字碼通過級聯積分梳狀濾波器進行累加的過程實現位數的增加，而不需要很多的存儲元件。

進一步的，所述級聯積分梳狀濾波器由多個單級CIC濾波器級聯構成。

進一步的，所述CIC濾波器包括積分器、抽取器及微分器，所述積分器、抽取器及微分器順次連接。

綜上所述，本實用新型具有以下有益效果：(1)本實用新型整體結構簡單，使用元器件少，便于實現，成本低，本實用新型應用時能提升傳感器輸出的分辨率，且在提升分辨率的同時不受電源電壓變化的影響，最終實現高分辨率、高線性度的輸出，進而有利于本實用新型的推廣應用。

(2)本實用新型應用時能適用于多種不同輸入的位寬，使得本實用新型應用時更便于推廣應用。

(3)本實用新型不局限于應用在傳感器系統上，在數字系統、模數轉換電路等需將模擬信號轉換為數字信號的系統上均可適用。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本實用新型實施例的限定。在附圖中：

圖1為本實用新型一個具體實施例的裝置框圖；

圖2為圖1中級聯積分梳狀濾波器的結構示意圖；

圖3為單級CIC濾波器的框圖；

圖4為本實用新型應用于電容傳感器上的示意圖；

圖5為圖4應用時的時鐘時序圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本實用新型，并不作為對本實用新型的限定。

實施例：

如圖1、圖2所示，一種數字位增加裝置，包括數字位增加模塊和時鐘控制模塊，其中，數字位增加模塊包括級聯積分梳狀濾波器及與級聯積分梳狀濾波器連接的移動平均濾波器。本實施例的級聯積分梳狀濾波器和移動平均濾波器兩者的時鐘連接時鐘控制模塊的時鐘信號端clk，時鐘控制模塊用于向級聯積分梳狀濾波器和移動平均濾波器提供時鐘信號。本實施例的級聯積分梳狀濾波器用于接收時鐘控制模塊發出的時鐘信號，并在接收到觸發啟動時鐘信號時接收傳感器輸出的數字碼，然后進行積分和降頻，且在積分過程中實現位數的遞增。本實施例的移動平均濾波器用于接收時鐘控制模塊發出的時鐘信號，并在接收到觸發啟動時鐘信號時去除時鐘抖動和級聯積分梳狀濾波器輸出信號的固有噪聲，以實現平滑輸出。

本實施例的級聯積分梳狀濾波器由多個單級CIC濾波器級聯構成，其中，單級CIC濾波器結構圖如圖3所示。CIC濾波器包括積分器、抽取器及微分器，積分器、抽取器及微分器順次連接。