專利名稱:多通道模數轉換裝置及方法
技術領域:
本發明涉及一種多通道模數轉換裝置及方法,尤其是一種針對多類型模
擬信號通過多通道輸入并進行模數轉換(A/D)的裝置,以及轉換的方法。
背景技術:
在微機數據采集或測控系統中,模數轉換電路是模擬量輸入通道重要的 核心部件,其作用是將反映現場或過程參數實時變化的物理量轉換成計算機 能夠接收和識別的離散數字代碼,主要應用在以單片機或計算機為主的系統中。
目前,市場上模數轉換裝置已經非常普及,許多這個領域的研究都集中 在如何提高模數轉換的轉換精度,提高分辨率以及降低量化誤差,但這些研 究以及市場上成熟的模數轉換產品都只是針對于單一通道或單一信號的數字 化處理,在智能建筑領域很多現場存在地理位置分散,每個位置有多種模擬 信號類型,而每種類型信號只有一兩點需要采集。通常對于這種多通道多類 型模擬輸入信號的模數轉換需對每種類型信號分別采用不同的信號調理電 路,導致電路復雜,成本高。
發明內容
本發明的第一 目的是針對現有單一通道或單一信號的模數轉換裝置無法 對多通道多類型信號同時進行處理的缺陷,提出了 一種多通道模數轉換裝置, 既能夠對多通道多類型信號進行模數轉換,又能夠提高模數轉換的精度。
本發明的第二目的是針對于現有單一通道或單一信號的模數轉換裝置無
法轉換多通道多類型信號同時進行處理的缺陷,提出了 一種多通道模數轉換
的方法,能夠同時對多路輸入模擬信號進行模數轉換。
為實現上述第一目的,本發明提供了一種多通道模數轉換裝置,包括模
擬信號輸入端口、控制采樣電路,還包括與所述模擬信號輸入端口和控制
采樣電路相連的通道開關選擇電路,用于將輸入的多路模擬信號進行模擬
信號輸入通道選擇,并將選擇后的多路模擬信號通過所述控制采樣電路完 成模數轉換。
在上述技術方案中,所述通道開關選擇電路包括數個模擬多路輸出選 擇器,分別與輸入的模擬信號相連,用于選擇輸入的模擬信號中的一路到 所述信號調理電路。還可以進一步包括信號調理電路,設置在所述通道開 關選擇電路和控制采樣電路之間,用于將輸入模擬信號轉換成電壓信號, 并將電壓信號放大,以使在量程范圍內利用控制采樣電路的滿度。
所述信號調理電路進一步包括參考電壓生成電路,該參考電壓生成 電路包括模擬多路輸出選擇器,該第 一模擬多路輸出選擇器的輸入端與參 考電壓相連,輸出端與所述電壓放大器的反相輸入端相連,當選通信號為 熱電阻信號或熱敏電阻信號時,為反相輸入端提供相應的參考電壓。
由熱電阻或者熱敏電阻的電阻信號轉換成的電壓信號是熱電阻或者 熱敏電阻的阻值與流經熱電阻或者熱敏電阻的電流的乘積。熱電阻或者熱 敏電阻的阻值隨著溫度變化,其轉換后的電壓也相應變化,設同相輸入端 電壓V+,反相輸入端電壓是V —。要保證V+與V_的差值的最小值越接近0
越好,并且大于o。
當模數轉換芯片的模數轉換范圍是[o, IOV]時,為了提高模數轉換的
精度,要求轉換后的電壓盡量分布在[O, IOV]的整個區間,而且要保證大 于0。這是因為控制采樣電路的模數轉換范圍是[O, 10V],不能是負電壓。
所以儀表放大器的輸出不應該與同相輸入端電壓反相,不應該是負電壓。 所述信號調理電路還包括恒流源電路,與所述模擬多路輸出選擇器相
連,用于當模擬信號為電阻信號時,將電阻信號轉換成電壓信號。
在所述模擬多路輸出選擇器上外接具有精確阻值的電阻,用于測量熱 電阻或者熱敏電阻時,首先選通精確電阻所在的通道,測量電壓放大器的
輸出端電壓;然后選通^皮測熱電阻或者熱壽文電阻所在通道,并測量此時電 壓放大器輸出端電壓。將分別獲得的輸出端電壓做差,以消除所述模擬多 路輸出選擇起的內阻。
在測量熱電阻或者熱敏電阻時,外接一個標準電阻(例如阻值為500 歐姆),先測量這個標準電阻在電壓放大器的輸出端的電壓是 V5,(i*(500+2r)) -V_)*K,然后切換到被測熱電阻或者熱敏電阻的通道, 測量出此時的電壓放大器輸出端電壓Vo=(i*(Rt+2r)-V—)*K,可得到 Vo-V,=K*i* (Rt-500)。
將得到的兩個輸出端電壓做差,結果與內阻r無關。此時,由于K、 i、 Vo、 V,都是已知的,就可以得到Rt=(Vo-V5。。)/(K*i)+500。其中K、 i、 V5 ', 是定值,Rt與(Vo-V,)成線性/正比例關系,我們就可以根據Ptl000或者 熱敏電阻NTC20k的分度表,得到Rt與(Vo-V,)的線性關系表。再根據 (Vo-V,)轉換后的數字量值,就可以通過查表得到Rt的值,從而獲得溫度 值。
對于表中沒有的(Vo-V;,J的數字量值,因為該表表示了 Rt與(Vo-V5 。) 的線性關系,可以通過分區線性化的方法計算得至"被測熱電阻或者熱敏電 阻的值,也就得到了溫度值。
還可以進一步增加電壓跟隨器,將其設置在所述信號調理電路和控制 采樣電路之間,用于進行阻抗匹配,以使輸出電壓得到緩沖。
為了實現上述第二目的,本發明提供了一種多通道模數轉換的方法, 包括以下步驟
步驟1,多組模擬信號進入通道開關選擇電路,由通道開關選擇電路 選通逐個選擇每組模擬信號對應的通道;
步驟2,所述通道開關選擇電路選通的模擬信號進入信號調理電路后,
所述信號調理電路將所述模擬信號轉換成電壓信號;
步驟3,所述電壓信號進入控制采樣電路進行模數轉換,輸出電壓的 數字量值。
其中,所述步驟2具體為所述通道開關選擇電路選通的模擬信號進 入信號調理電路后,所述信號調理電路將所述模擬信號轉換為預定范圍內 的電壓信號,以充分利用控制采樣電路的滿度。
當選通的模擬信號為熱電阻或熱敏電阻信號時,恒流源電路選通工 作,將所述熱電阻或熱敏電阻信號轉換成電壓信號,并輸入到電壓放大器 的同相輸入端;同時,參考電壓經模擬多路輸出選擇器選通輸入到電壓放 大器的反相輸入端。
當通道開關選擇電路選通的模擬信號為電壓信號時,模擬多路輸出選 擇器關斷恒流源電路的輸入,電壓放大器的反相輸入端接地信號。
當采集的模擬信號為電流信號時,在通道開關選擇電路接精確電阻, 將電流信號轉換成的電壓信號,再輸入到電壓放大器的同相輸入端。
基于上述技術方案,本發明在模擬信號輸入端口和控制采樣電路之間增 加了通道開關選擇電路和信號調理電路,能夠自動切換多路模擬輸入信號來 進行模數轉換,對于多種類型的模擬輸入信號都可以利用信號調理電路轉換 成電壓信號,對于模擬輸入信號為熱電阻PT1000以及熱敏電阻NTC20K,能 夠消除多路開關內阻的影響,另外本發明還采用放大電路充分利用模數轉換 裝置的滿度,從而提高了模數轉換的精度。
下面通過附圖和實施例,對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
圖1為本發明多通道模數轉換裝置的結構示意圖。
圖2為本發明多通道模數轉換裝置的另一種結構示意圖。
圖3為本發明多通道模數轉換裝置的再一種結構示意圖。
圖4為圖3中通道選擇開關電路和信號調理電路的具體結構示意圖,其 中參考電壓生成電路用于輸入電阻信號時接通。
圖5為圖3中信號調理電路的另一種具體結構示意圖,其中恒流源電路 在輸入熱電阻或熱敏電阻時接通。
圖6為本發明多通道模數轉換裝置的具體實施例的結構示意圖。 圖7為圖6具體實施例的等效電路的結構示意圖。 圖8為本發明多通道模數轉換的方法的流程示意圖。
具體實施例方式
本發明對多路不同類型的模擬輸入信號進行通道選擇,然后根據輸入 信號的類型進行相應的處理,轉換成電壓信號,在放大到量程范圍內可以 充分利用模數轉換器的滿度,最后再通過控制采樣電路輸出電壓的數字量值。
如圖1所示,為本發明多通道模數轉換裝置的結構示意圖,包括模擬 信號輸入端口 1、通道選擇開關電路2和控制采樣電路3,其中通道選擇 開關電路2與模擬信號輸入端口 l相連,接收輸入的多路不同類型的模擬 信號;控制采樣電路3與通道選擇開關電路2的輸出端相連,將輸入的模 擬量轉換成數字量。輸入模擬信號類型可以包括不同范圍的直流電壓信 號、直流電流信號、PTIOOO、 NTC20K等。
如圖2所示,為本發明多通道模數轉換裝置的另一種結構示意圖,與 上面區別的是,在通道選擇開關電路2和控制采樣電路3之間,又增加了 信號調理電路4,能夠將輸入模擬信號轉換成電壓信號,并將電壓信號放 大,以使在量程范圍內利用控制采樣電路的滿度。
圖3為本發明多通道模數轉換裝置的再一種結構示意圖,在圖2電路 結構的基礎上,又增加了電壓跟隨器5,設于信號調理電路4和控制采樣
電路3之間,能夠起到阻抗匹配的作用,能夠使得后面的控制采樣電路更 好的工作。
參考圖4、 5,分別為圖3的兩種具體,其中通道選擇開關電路2由多 個模擬多路輸出選擇器構成,在本實施例中,采用8路輸入模擬信號,因 此可設置三個模擬多路輸出選擇器21、 22、 23對8路輸入模擬信號進行 選通,可以用輪詢的方式,逐個選通每路通道,保證每時每刻只有一路模 擬輸入信號被選通,也可以根據具體要求只對某幾條通道進行選通。
在信號調理電路4中包括用來根據選通的輸入模擬信號的類型將輸入 模擬信號轉化成電壓信號,并放大的電壓放大器41,電壓放大器41的反 相輸入端與參考電壓生成電路的輸出端或者地信號相連,其正相輸入端與 通道開關選擇電路2的輸出端相連。參考電壓生成電路由參考電壓和一模 擬多路輸出選擇器42相連,當輸入電阻信號時,電壓放大器41的反相輸 入端與模擬多路輸出選擇器42的輸出端相連,當選通信號為熱電阻信號 或熱敏電阻信號時,為反相輸入端提供相應的參考電壓。
由熱電阻或者熱敏電阻的電阻信號轉換成的電壓信號是熱電阻或者 熱每t電阻的阻值與流經熱電阻或者熱敏電阻的電流的乘積。熱電阻或者熱 敏電阻的阻值隨著溫度變化,其轉換后的電壓也相應變化,設同相輸入端 電壓V+,反相輸入端電壓是V-。要保證V+與V_的差值的最小值越接近0 越好,并且大于0。
當模數轉換芯片的模數轉換范圍是[O, IOV]時,為了提高模數轉換的 精度,要求轉換后的電壓盡量分布在[O, IOV]的整個區間,而且要保證大 于0。這是因為控制采樣電路的模數轉換范圍是[O, 10V],不能是負電壓。 所以儀表放大器的輸出不應該與同相輸入端電壓反相,不應該是負電壓。
信號調理電路4還包括恒流源電路43,與模擬多路輸出選擇器42相 連,當模擬信號為熱電阻信號或熱敏電阻信號時,為熱電阻或熱敏電阻提 供電源,以使所述模擬信號轉換為電壓信號。在模擬多路輸出選擇器上外
接具有精確阻值的電阻,可以測量分別接通后所述電壓放大器的輸出端電 壓,并將分別獲得的輸出端電壓做差,以消除所述模擬多路輸出選擇器的內阻。
在測量熱電阻或者熱敏電阻時,外接一個標準電阻(例如阻值為500 歐姆),先測量這個標準電阻在電壓放大器的輸出端的電壓是 V;。。=(i*(500+2r)) -V—)*K,然后切換到被測熱電阻或者熱敏電阻的通道, 測量出此時的電壓放大器輸出端電壓Vo=(i*(Rt+2r)-V_)*K,可得到 Vo-V50。=K*i* (Rt-500)。
將得到的兩個輸出端電壓做差,結果與內阻r無關。此時,由于K、 i、 Vo、 Vs。。都是已知的,就可以得到Rt=(Vo-V5。。)/(K*i)+500。其中K、 i、 V50(1 是定值,Rt與(Vo-V;。。)成線性/正比例關系,我們就可以根據PtlOOO或者 熱敏電阻NT。0k的分度表,得到Rt與(Vo-V,)的線性關系表。再根據 (Vo-V,)轉換后的數字量值,就可以通過查表得到Rt的值,從而獲得溫度 值。
對于表中沒有的(Vo-V,)的數字量值,因為該表表示了 Rt與(Vo-V5。。) 的線性關系,可以通過分區線性化的方法計算得到被測熱電阻或者熱敏電 阻的值,也就得到了溫度值。
可以通過調整放大電路的發大倍數,使輸出電壓落在一個預定的范圍 內,例如輸出范圍為0~ 10V的電壓,從而充分的利用控制采樣電路3的 滿度,所謂滿度即量程的最大值。
以上給出了本發明的幾種功能模塊的結構說明,接下來本發明的 一個 具體實施例,如圖6所示,為本發明多通道模數轉換裝置的具體實施例的 結構示意圖,輸入信號端TG2-4分別與模擬多路輸出選擇器Ul的XO-2相 連,輸入信號端TG5-7分別與模擬多路輸出選擇器U3的X0-2相連,輸入 信號端TG8、 TG9分別與模擬多路輸出選擇器U5的X0、 XI相連,Ul、 U3、 U5的X輸出端與電壓放大器U4的正相輸入端相連,Ul、 U3、 U5在同一時
刻只選通一路。
為了克服U1、 U3、 U5的內阻,可以在每個模擬多路輸出選擇器的X3 端口接入電阻R1、 R2、 R3。模擬多路輸出選擇器U1、 U3、 U5共同組成了 模擬多路選擇電路。在本實施例中只提供了 3個模擬多路輸出選擇器,但 本發明可以根據輸入通道的個數選擇更多或更少的模擬多路輸出選擇器。
電壓放大器U4是信號調理電路中的一部分,其作用是放大輸入的電 壓信號,以使采樣控制電路能夠在滿量程內工作,從而提高轉換精度。
當輸入信號為熱電阻信號或熱敏電阻信號時,需要將熱電阻信號或熱 敏電阻信號轉換成電壓信號,才能夠進行放大,因此在信號調理電路中加 入參考電壓生成電路,即模擬多路輸出選擇器U2, U2的Y0、 Yl分別通過 電阻R4、 R5與參考電壓+2. 5V相連,其中R4對應著熱電阻信號,R5對應 著熱敏電阻信號,在選通不同信號時,也選通R4和R5對應的回3各。
信號調理電路還包括恒流源電路,即由三端可調電流源D1、可變電阻 VR1、電阻R9、電阻RIO、 二極管D2構成,恒流源電路與U2的X0、 XI端 口連接,在這里U2作為恒流源的開關。模擬多路輸出選擇器U6作為選通 不同電阻的電子開關,XO、 YO、 Y1端口與電阻R8、 R7、 R6相連。
為了控制電壓的放大倍數,可以在電壓放大器的控制端接入模擬多路 輸出選擇器U8,在該模擬多路輸出選擇器U8與電壓放大器控制端組成的 電路中,接入電阻R14、 R15、 R16,根據阻值的大小來計算放大倍數,由 A、 B端口輸入的信號選通不同的電阻來適應不同的輸入信號。
電壓放大器U4的輸出端與電壓放大器U7的正相輸入端相連,電壓放 大器U7作為電壓跟隨器,起到阻抗匹配的作用,其輸出端與控制采樣電 路U9連接。控制采樣電路U9對轉換后的電壓信號進行模數轉換。
如圖7所示,為圖6具體實施例的等效電路的結構示意圖,其中模擬 多路輸出選擇器U2為開關Sl和S2,分別為恒流源電路和參考電壓生成電 路選通和切斷;開關S4是由模擬多路輸出選擇器U6提供的,電阻R4和
R6是當輸入分別為熱電阻信號或熱偶電阻時接通,并在運算時做差以消除 內阻的影響,具體可參見前面敘述。
模擬多路輸出選擇器U1、 U3、 U5共同組成開關S4和S5,在一個時刻 內只能選通一路信號,Rt為被測電阻,可以是為了消除多路開關內阻的 具有精確阻值的標準電阻,或者熱電阻或熱敏電阻。基于上述的多通道模 數轉換裝置,本發明的多通道模數轉換的過程如圖8所示,為本發明多通 道模數轉換的方法的流程示意圖,包括以下步驟
步驟101,多組模擬信號進入通道開關選擇電路,由通道開關選擇電 路選通逐個選擇每組模擬信號對應的通道;
步驟102,通道開關選擇電路選通的模擬信號進入信號調理電路后, 所述信號調理電路將所述模擬信號轉換成電壓信號;
步驟103,電壓信號進入控制采樣電路進行模數轉換,輸出電壓的數 字量值。
在步驟102中,通道開關選擇電路選通的模擬信號進入信號調理電路 后,所述信號調理電路將所述模擬信號轉換為預定范圍內的電壓信號,以 充分利用控制采樣電路的滿度。
當選通的模擬信號為電阻信號時,參考電壓生成電路42被接通,模 擬多路輸出選擇器42輸出恒流信號,將電阻信號轉換成電壓信號。電壓 放大器41可選用儀表放大器,設同相輸入端電壓V+,反相輸入端電壓是 V一。
當模數轉換芯片的模數轉換范圍是[o, iov]時,為了提高模數轉換的
精度,要求轉換后的電壓盡量分布在[O, IOV]的整個區間,而且要保證大 于0。這是因為儀表放大器的輸出不能與同相輸入端電壓反相,不能是負電壓。
首先將通道切換到標準電阻上,標準電阻選為500歐姆,電壓放大器 41的輸出為
V50。=(i* (500+2r)) —V—)*K;
再切換到模擬輸入信號Rt上,電壓放大器41的輸出為 V,,= (i*(Rt+2r)-V—)*K,
可推導出Rt=(V,,-V50。)/(K*i)+500,即V。-V5 。=K*i*(Rt-500), 式中,K為放大倍數,V—是反向輸入端電壓,r是模擬開關內阻,500 歐姆為標準參考電阻,i是恒流源電流,Rt是輸入電阻信號。其中,參考 電位V-的選擇要保證Rt取范圍最小值時,電壓放大器41的輸出大于零, 并盡量接近O;在Rt取范圍最大值時,電壓放大器41的輸出不大于模數 轉換的滿度。
當選通的模擬信號為熱敏電阻或熱電阻信號時,恒流源電路選通工 作,與輸入電阻信號的處理方式相似,將熱敏電阻或熱電阻信號轉換成電 壓信號,并輸入到電壓放大器的同相輸入端;同時,參考電壓經模擬多路 輸出選擇器選通輸入到電壓放大器的反相輸入端。
顯然,兩個輸出端電壓做差的結果與內阻r無關,其中K、 i、 V鎖,是 定值,Rt與(Vo-Vs。。)成線性/正比例關系,我們就可以根據PUOOO或者熱 敏電阻NTC20k的分度表,得到Rt與(Vo-V,)的線性關系表。再根據(Vo-V5。。) 轉換后的數字量值,就可以通過查表得到Rt的值,從而獲得溫度值。
對于表中沒有的(Vo-V;J的數字量值,因為該表表示了 Rt與(Vo-V5。。) 的線性關系,可以通過分區線性化的方法計算得5 ij被測熱電阻或者熱敏電 阻的值,也就得到了溫度值。
當通道開關選擇電路選通的模擬信號為電壓信號時,模擬多路輸出選 擇器關斷恒流源電路的輸入,電壓放大器的反相輸入端接地信號。
當采集的模擬信號為4-20mA電流信號時,通過在通道開關選擇電路 接250歐姆的精確電阻,轉換成1 5V的電壓信號,再輸入到電壓放大器
的同相llr入端。
還可以通過CPU對各個模擬多路輸出選擇器、放大電路、參考電壓生
成電路等端口進行控制,可以實現各個模擬多路輸出選擇器的通斷選擇, 以及放大電路形式和放大倍數的選擇。
最后應當說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對 其限制;盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明,所屬領域的普 通技術人員應當理解依然可以對本發明的具體實施方式
進行修改或者對 部分技術特征進行等同替換;而不脫離本發明技術方案的精神,其均應涵 蓋在本發明請求保護的技術方案范圍當中。
權利要求
1、一種多通道模數轉換裝置,包括模擬信號輸入端口、控制采樣電路,其特征在于,還包括與所述模擬信號輸入端口和控制采樣電路相連的通道開關選擇電路,用于將輸入的多路模擬信號進行模擬信號輸入通道選擇,并將選擇的一路模擬信號通過所述控制采樣電路完成模數轉換。
2、 根據權利要求1所述的多通道模數轉換裝置,其特征在于,還包括信號調理電路,設置在所述通道開關選擇電路和控制采樣電路之間,用 于將輸入模擬信號轉換成電壓信號,并將電壓信號放大,以使在量程范圍 內利用控制采樣電路的滿度。
3、 根據權利要求2所述的多通道模數轉換裝置,其特征在于,還包 括電壓跟隨器,設置在所述信號調理電路和控制采樣電路之間,用于進行 阻抗匹配,以使輸出電壓得到緩沖。
4、 根據權利要求3所述的多通道模數轉換裝置,其特征在于,所述 通道開關選擇電路包括數個模擬多路輸出選擇器,分別與輸入的模擬信號 相連,用于選擇輸入的模擬信號中的 一路到所述信號調理電路。
5、 根據權利要求3所迷的多通道模數轉換裝置,其特征在于,所述 信號調理電路進一步包括電壓放大器,該電壓放大器的正相輸入端與所 述通道開關選擇電路的輸出端相連,反相輸入端通過電阻與地信號相連, 用于根據選通的輸入模擬信號的類型將輸入模擬信號轉化成電壓信號,并 放大所述電壓信號,以使在量程范圍內利用控制采樣電路的滿度。
6、 根據權利要求5所述的多通道模數轉換裝置,其特征在于,所述 信號調理電路進一步包括參考電壓生成電路,該參考電壓生成電路包括 模擬多路輸出選擇器,該第 一模擬多路輸出選擇器的輸入端與參考電壓相 連,輸出端與所述電壓放大器的反相輸入端相連,用于當選通信號為熱電 阻信號或熱敏電阻信號時,為反相輸入端提供相應的參考電壓。
7、 根據權利要求6所述的多通道模數轉換裝置,其特征在于,所述 信號調理電路還包括恒流源電路,與所述模擬多路輸出選擇器相連,用于 當模擬信號為電阻信號時,將電阻信號轉換成電壓信號。
8、 根據權利要求5所迷的多通道模數轉換裝置,其特征在于,在所述模擬多路輸出選擇器上外接具有精確阻值的電阻,用于測量熱電阻或者 熱敏電阻時,首先選通精確電阻所在的通道,測量電壓放大器的輸出端電壓;然后選通被測熱電阻或者熱敏電阻所在通道,并測量此時電壓放大器輸出端電壓。將分別獲得的輸出端電壓做差,以消除所述模擬多路輸出選 擇起的內阻。
9、 一種多通道模數轉換的方法,其特征在于,包括以下步驟步驟1,多組模擬信號進入通道開關選擇電路,由通道開關選擇電路 選通逐個選擇每組模擬信號對應的通道;步驟2,所述通道開關選擇電路選通的模擬信號進入信號調理電路后, 所述信號調理電路將所述模擬信號轉換成電壓信號;步驟3,所述電壓信號進入控制采樣電路進行模數轉換,輸出電壓的 數字量值。
10、 根據權利要求9所述的多通道模數轉換的方法,其特征在于,所 述步驟2具體為所述通道開關選擇電路選通的模擬信號進入信號調理電 路后,所述信號調理電路將所述模擬信號轉換為預定范圍內的電壓信號, 以充分利用控制采樣電路的滿度。
11、 根據權利要求10所述的多通道模數轉換的方法,其特征在于, 當選通的模擬信號為熱電阻或者熱敏電阻信號時,恒流源電路選通工作, 將所述熱電阻或熱敏電阻信號轉換成電壓信號,并輸入到電壓放大器的同 相輸入端;同時,參考電壓經模擬多路輸出選擇器選通輸入到電壓放大器 的反相輸入端。
12、根據權利要求10所述的多通道模數轉換的方法,其特征在于, 當通道開關選擇電路選通的模擬信號為電壓信號時,模擬多路輸出選擇器關斷恒流源電路的輸入,電壓放大器的反相輸入端接地信號。
13、根據權利要求10所述的多通道模數轉換的方法,其特征在于, 當采集的模擬信號為電流信號時,在通道開關選擇電路接精確電阻,將電 流信號轉換成的電壓信號,再輸入到電壓放大器的同相輸入端。
全文摘要
本發明涉及一種多通道模數轉換裝置,包括模擬信號輸入端口、控制采樣電路,還包括與模擬信號輸入端口和控制采樣電路相連的通道開關選擇電路。本發明還涉及一種多通道模數轉換的方法,包括多組模擬信號進入通道開關選擇電路,由通道開關選擇電路逐個選通每組模擬信號對應的通道;通道開關選擇電路選通的模擬信號進入信號調理電路后,信號調理電路將模擬信號轉換成電壓信號;電壓信號進入控制采樣電路進行模數轉換,輸出電壓的數字量值。本發明增加了通道開關選擇電路和信號調理電路,能夠自動切換多路模擬輸入信號來進行模數轉換。另外本發明還采用放大電路充分利用模數轉換裝置的滿度,從而提高了模數轉換的精度。
文檔編號H03M1/66GK101119115SQ20061010926
公開日2008年2月6日 申請日期2006年8月3日 優先權日2006年8月3日
發明者任會峰, 程朋勝, 郭宇紅, 高貴賢 申請人:深圳達實智能股份有限公司