[發明專利]一種應用于溫度傳感器的Sigma-Delta ADC

有效

• 申請號: 202111043077.3
• 申請日: 2021-09-07
• 公開（公告）號: CN113746483B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 黃繼偉;金靖;陳星;王科平
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H03M3/00
• 分類號: H03M3/00
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 雷嫻

本發明為一種應用于溫度傳感器的Sigma?Delta ADC，包括：包括選擇開關電路、開關電容積分電路、動態比較器、時序產生電路、偏置電路和開關點路，選擇開關電路輸入端與溫度傳感器的前端電路相連，選擇開關電路輸出端與開關電容積分電路相連，開關電容積分電容的輸出端與動態比較器輸入端相連。本發明的優點是：設有開關電路采用由MOS管組成的互補結構的T型開關，能夠抵消溝道電荷注入效應以及低頻輸入下的泄漏電流影響，提高模數轉換的精確度和分辨率；開關電容積分電路使用自動調零技術和全差分結構降低積分器的失調電壓以及調整采樣階段的周期數用于放大電壓，并增加前饋路徑減小第一級積分器的平均輸出以提高整體電路的穩定性。

技術領域

本發明涉及模數轉換器電路技術領域，尤其涉及一種應用于溫度傳感器的Sigma-Delta ADC。

背景技術

5G室內基站大范圍部署后，萬物互聯互通成為可能，物聯網成為繼互聯網之后劃時代的興起。對于物聯網的無線傳感器節點來說，模具溫度信息獲取是非常重要的，其可以用來降低對與溫度的敏感性，因此，溫度傳感器時無線傳感器節點中極為重要的一部分。

而ADC是溫度傳感器中的關鍵模塊，ADC用于將溫度傳感器中前端電路產生的電壓比例數字化，為溫度補償模塊提供可用的溫度信息，即ADC輸出的數字信號精度越高，溫度傳感器檢測的溫度精確度越高。

發明內容

本發明主要基于溫度傳感器對于ADC精度的需求，提供了一種在滿足溫度傳感器低功耗的前提下，將前端電路輸出轉換為高分辨率、高精度數字信號的應用于溫度傳感器的Sigma-Delta ADC。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是，一種應用于溫度傳感器的Sigma-Delta ADC，其特征是：包括：

選擇開關電路，用于切換Sigma-Delta ADC的輸入電壓；

開關電容積分電路，用于采樣、保持輸入電壓并對輸入電壓做積分處理；

動態比較器，用于將積分后的輸入電壓轉化為包含溫度信息的脈沖寬度調制信號BS；

時序產生電路，為選擇開關電路、動態比較器和開關電容積分電路提供驅動信號；

偏置電路，為開關電容積分電路和動態比較器提供偏置電壓；

開關電路，設于時序產生電路、選擇開關電路和開關電容積分電路中，受脈沖寬度調制信號BS和驅動信號中的一種或兩種信號組成的控制信號控制，用于抵消溝道電荷注入效應以及低頻輸入下的泄漏電流影響。

作為上述方案的一種優選方案，所述開關電路為互補結構的T型開關，包括MOS管MNA、MNB、MNC、MPA、MPB和MPC，所述MOS管MNA漏極與MOS管MNB源極電連接，所述MOS管MPA漏極與MOS管MPB源極電連接，所述MOS管MNA源極與MOS管MPA源極電連接作為開關電路的輸入端，所述MOS管MNB漏極和MOS管MPB漏極電連接作為開關電路的輸出端，所述MOS管MPC源極接電壓VDD，MOS管MPC漏極與MOS管MNA漏極電連接，所述MOS管MNC漏極接電壓VSS，MOS管MNC源極與MOS管MPA漏極電連接，所述MOS管MNA、MNB和MPC由同一控制信號控制，所述MOS管MPA、MPB和MNC由與控制MOS管MNA、MNB和MPC相反的控制信號控制。