專利名稱：模數轉換電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種將模擬信號轉換為數字信號的模數轉換電路，運用于電子測量或控制裝置中。
在某些場合中使用的自動化測控裝置，要求對多個測點的模擬信號進行精確同步的采樣。也就是說，必須得到同一時刻下多個模擬信號的采樣值。這樣的場合包括三相交流輸電系統(tǒng)的線路保護、交流電動機的矢量控制等。
同時，這樣的采樣過程要求是高精度的。一般說來，采樣值有效位數標志了轉換電路的精度。目前有效位數超過13位者可以稱為高精度模數轉換電路。
現(xiàn)有的高精度同步采樣模數轉換電路都不超過六通道。這對于某些自動化測控裝置來說，由于通道數不足而造成測控中諸多不便。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是將八個單通道模數轉換電路集成在一個電路內，在同一時刻開始采樣，從而實現(xiàn)了八通道采樣動作的完全同步；而其中的每個單通道模數轉換電路都采用了先進的Sigma-Delta調制和降采樣數字濾波技術，真正實現(xiàn)了有效位數超過13位的高精度采樣。
本實用新型八個通道的模擬輸入是各自獨立的雙極性全差分輸入結構，達到高精度的要求。
上述電路結構該領域技術人員均能方便實施。
本實用新型的有益效果是，可以對多達八個通道的模擬信號進行同步采樣，從而可以精確地得到同一時刻各通道的采樣結果；采樣結果精度高；由于電路采用Sigma-Delta調制方式，采樣頻率較高，所以外圍電路可以采用簡單的RC濾波電路作為抗混疊濾波器，并且無須復雜的信號調理和采樣保持電路。


圖1是本實用新型的原理框圖。
圖2是本實用新型實施例的電路圖。
圖3是電流信號輸入電路圖。
圖4是電壓信號輸入電路圖。
圖5是本實用新型另一實施例的電路圖。
圖1中(1)是模擬輸入P端，(2)是模擬輸入N端，(3)是信號調理電路，(4)是增益放大，(5)是2階Sigma-Delta調制器，(6)是降采樣數字濾波，(7)是內部參考電源，(8)是串口或并口數據輸出，(9)是外部參考電源，(10)是片外CPU或DSP。
圖2中(10)是CPU或DSP，(11)是三相電流互感器，(12)是三相電壓互感器，(13)是變壓器零序電流互感器，(14)是本實用新型八通道高精度同步采樣模數轉換電路，(15)是電力變壓器線圈，(16)是地線，(17)是A相，(18)是B相，(19)是C相，(20)是溫度傳感器。
圖3、圖4中(16)是地線(零線)，(17)是A相。
圖5中，(21)是整流電源輸入，(22)是控制器，(23)是逆變器，(24)是交流電動機，(25)是轉速測量裝置。
圖2是本實用新型用于電力系統(tǒng)三相交流采樣的典型實施例。電路結構如圖實施，電力線上的三相電流信號(17、18、19)經過電流互感器(11)加在電阻兩端，變成電壓信號，經過一個簡單的低通濾波電路輸入VI1、VI2、VI3的雙極性輸入端。而電力線上的三相電壓信號(17、18、19)經過電壓互感器(12)變成低電壓信號，再經過一個簡單的低通濾波電路輸入VV1、VV2、VV3的雙極性輸入端。電力變壓器線圈(15)中的零序電流經過零序電流互感器(13)加在電阻兩端，變成電壓信號，再經過一個簡單的低通濾波電路輸入VI4的雙極性輸入端。溫度傳感器(20)的直流信號經過去耦電路輸入VV4的雙極性輸入端。本電路(14)的內部基準源接地引腳REFCAP經過外接電容和去耦電容接地。輸出信號經過并口或者串口與CPU或DSP(10)連接。此例中所有輸入都采用共地方式。
上述實例中的電壓和電流通道的輸入可以采取雙極性輸入方式。圖3、圖4分別描述了上述實例中一個電流通道和一個電壓通道采用雙極性輸入方式的局部電路，其余部分同上例。
圖5是本實用新型用于交流電動機矢量控制的實施例。本實用新型電路通過同步地采集交流電動機三相(17、18、19)電流、電壓和轉速(25)，以及溫度信號(20)，接線方式如圖1、圖2和圖3。然后將數據輸出到DSP(10)進行計算，從而得到電動機(24)轉子的位置信息，進一步輸出到控制器(22)，根據一定的控制策略對逆變器(23)發(fā)出控制信號，這樣最終實現(xiàn)了對電動機的矢量控制。
權利要求1.一種模數轉換電路，用于實現(xiàn)將模擬信號轉換為數字信號的過程，其特征是內有8個單通道的模數轉換電路，每個通道的模數轉換電路都是相同的Sigma-Delta調制和降采樣數字濾波電路，其在同一時刻開始采樣動作。
2.根據權利要求1所述的模數轉換電路，其特征是其模擬信號輸入是雙極性全差分輸入結構。
專利摘要一種八通道高精度同步采樣模數轉換電路的結構?，F(xiàn)有的高精度采樣技術中，由于同步采樣的通道數不足，給某些自動化測控裝置帶來不便。本實用新型是在一個電路內集成了八個結構相同的、特性一致的單通道模數轉換電路。其中每個通道的模擬輸入方式都是雙極性全差分輸入，其模數轉換電路都采用了Sigma－Delta調制和降采樣數字濾波技術。所有八個通道的采樣動作都在同一時刻開始。能夠得到八個通道的模擬信號在同一時刻下轉換出的數字信號，其結果的有效精度超過13位。
文檔編號H03M1/12GK2605703SQ0323019
公開日2004年3月3日 申請日期2003年4月10日 優(yōu)先權日2003年4月10日
發(fā)明者趙磊 申請人:上海復旦微電子股份有限公司