外部输入模块及其设计方法、模数转换器及其设计方法与流程

专利2025-08-05  27


本公开涉及电子控制器,尤其涉及一种模/数转换器的外部输入模块及其设计方法、模/数转换器及其设计方法。


背景技术:

1、目前,在电子控制器技术领域中,模/数转换器的外部输入模块的设计一直没有科学的方法指导,使得应用现有技术设计出的模/数转换器的外部输入模块会导致模/数转换器转换结果不准确。

2、因此,在本领域中,急需要一种模/数转换器的外部输入模块的设计方法,使得设计出的模/数转换器的外部输入模块可以使得模/数转换器具有较高的转换准确性。

3、需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现思路

1、本公开目的在于提供一种模/数转换器的外部输入模块及其设计方法、模/数转换器及其设计方法。通过该模/数转换器的外部输入模块的设计方法设计的模/数转换器的外部输入模块可以使得模/数转换器的转换结果准确性较高。

2、本公开的一方面提供了一种模/数转换器的外部输入模块的设计方法,所述模/数转换器包括:内部模块和外部输入模块,所述内部模块包括:通道选择模块和采样模块,所述通道选择模块包括第一滤波电容,所述采样模块包括第二滤波电容,所述外部输入模块包括外部充电电路和信号输出端,所述外部充电电路包括:第三滤波电容和第一电阻,所述信号输出端与所述通道选择模块连接,所述模/数转换器的外部输入模块的设计方法包括:

3、设置所述第三滤波电容的电容值和所述第一电阻的电阻值,以使第三滤波电容的电容值至少为所述第一滤波电容的电容值和第二滤波电容的电容值之和的100倍,和/或,以使所述第三滤波电容的充电时间小于或等于所述内部模块的采样时间;

4、根据所述第三滤波电容的电容值,计算所述信号输出端的理论电压值;

5、测量所述信号输出端的实际电压值,并将所述实际电压值与所述理论电压值进行比较;

6、当所述实际电压值与所述理论电压值之间的差值的绝对值小于或等于阈值时,根据所述第三滤波电容的电容值和所述第一电阻的电阻值设计所述模/数转换器。

7、在本公开的一种示例性实施例中,所述设置所述第三滤波电容的电容值和所述第一电阻的电阻值,以使所述第三滤波电容的充电时间小于或等于所述内部模块的采样时间,包括:

8、根据所述第一滤波电容的电容值和所述第二滤波电容的电容值,获取所述内部模块的采样时间;

9、根据所述内部模块的采样时间,设置所述第三滤波电容的充电时间,并使所述第三滤波电容的充电时间小于或等于所述内部模块的采样时间;

10、根据所述第三滤波电容的充电时间,获得所述第三滤波电容的电容值和所述第一电阻的电阻值。

11、在本公开的一种示例性实施例中,所述根据所述第三滤波电容的充电时间,获得所述第三滤波电容的电容值和所述第一电阻的电阻值,包括:

12、预设所述第一电阻的电阻值;

13、根据所述第三滤波电容的充电时间和所述第一电阻的电阻值,获得所述第三滤波电容的电容值。

14、在本公开的一种示例性实施例中,所述根据所述第三滤波电容的充电时间,获得所述第三滤波电容的电容值和所述第一电阻的电阻值,包括:

15、预设所述第三滤波电容的电容值;

16、根据所述第三滤波电容的充电时间和所述第三滤波电容的电容值,获得所述第一电阻的电阻值。

17、本公开另一方面提供了一种模/数转换器的设计方法,所述模/数转换器的设计方法包括上述任意一项所述的模/数转换器的外部输入模块的设计方法,在设置所述第三滤波电容的电容值和所述第一电阻的电阻值时,所述模/数转换器的设计方法还包括:

18、设置所述第一滤波电容的电容值和所述第二滤波电容的电容值。

19、在本公开的一种示例性实施例中,所述设置所述第一滤波电容的电容值和所述第二滤波电容的电容值,包括:

20、设置所述第三滤波电容的电容值和所述第一电阻的电阻值;

21、根据所述第三滤波电容的电容值和所述第一电阻的电阻值,获取所述第三滤波电容的充电时间;

22、根据所述第三滤波电容的充电时间,设置所述内部模块的采样时间,并使所述内部模块的采样时间大于或等于所述第三滤波电容的充电时间;

23、根据所述内部模块的采样时间,获得所述第一滤波电容的电容值和所述第二滤波电容的电容值。

24、在本公开的一种示例性实施例中,所述根据所述内部模块的采样时间,获得所述第一滤波电容的电容值和所述第二滤波电容的电容值,包括:

25、预设所述第一滤波电容的电容值;

26、根据所述内部模块的采样时间和所述第一滤波电容的电容值,获得所述第二滤波电容的电容值。

27、在本公开的一种示例性实施例中,所述根据所述内部模块的采样时间,获得所述第一滤波电容的电容值和所述第二滤波电容的电容值,包括:

28、预设所述第二滤波电容的电容值;

29、根据所述内部模块的采样时间和所述第二滤波电容的电容值,获得所述第一滤波电容的电容值。

30、本公开再一方面提供了一种模/数转换器的外部输入模块,模/数转换器包括:内部模块,所述内部模块包括:通道选择模块和采样模块,所述通道选择模块包括第一滤波电容,所述采样模块包括第二滤波电容,模/数转换器的外部输入模块包括:

31、输入电路,包括:第一电压端;

32、控制电路,包括:信号接收端,与所述第一电压端连接;

33、输出电路,包括:外部充电电路和信号输出端,所述外部充电电路包括:第三滤波电容和第一电阻,所述第一电阻的一端与所述第一电压端,所述第一电阻的另一端与所述第三滤波电容以及所述信号接收端连接,所述信号接收端能够与所述通道选择模块连接,当所述信号接收端接收到有效信号时,所述信号输出端与所述第一电压端导通,所述信号输出端能够向所述通道选择模块输出信号;

34、其中,所述第三滤波电容的电容值至少为所述第一滤波电容的电容值和第二滤波电容的电容值之和的100倍,和/或,所述第三滤波电容的充电时间小于或等于所述内部模块的采样时间。

35、本公开又一方面提供了一种模/数转换器,包括:

36、内部模块,包括:通道选择模块和采样模块,所述通道选择模块包括第一滤波电容,所述采样模块包括第二滤波电容;

37、外部输入模块,所述外部输入模块为上述所述的模/数转换器的外部输入模块,所述信号接收端与所述通道选择模块连接。

38、本公开提供的技术方案可以达到以下有益效果:

39、本公开提供了一种模/数转换器的外部输入模块的设计方法。在本公开提供的模/数转换器的外部输入模块的设计方法中,可以将第三滤波电容的电容值至少设置为第一滤波电容的电容值和第二滤波电容的电容值之和的100倍。当通道选择模块中的开关和采样模块中的开关闭合后,此时第三滤波电容放电为第一滤波电容和第二滤波电容充电。由于第三滤波电容的电容值至少设置为第一滤波电容的电容值和第二滤波电容的电容值之和的100倍,所以第三滤波电容放电后信号输出端的电压下降较低,使得第三滤波电容放电后信号输出端的电压与第三滤波电容放电前信号输出端的电压相差较小,从而能够保证模/数转换器的转换结果准确。

40、另外,在本公开提供的模/数转换器的外部输入模块的设计方法中,可以使得第三滤波电容的充电时间小于或等于内部模块的采样时间。由此,当内部模块进行采样时,可以使得第三滤波电容重新充满电,使得此时信号输出端的电压与第三滤波电容放电前信号输出端的电压相差较小,以此能够保证模/数转换器的转换结果准确。

41、同时,本公开将信号输出端的实际电压值与理论电压值进行比较,当实际电压值与理论电压值之间的差值的绝对值小于或等于阈值时,可以根据第三滤波电容的电容值和第一电阻的电阻值设计模/数转换器的外部输入模块。从而,能够通过实际电压值和理论电压值的比较,进一步验证前述设计的各个元件的参数是否合适,以此能够进一步的保证设计出的模/数转换器的外部输入模块可以使得模/数转换器具有较高的转换准确性。

42、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。


技术特征:

1.一种模/数转换器的外部输入模块的设计方法,其特征在于,所述模/数转换器包括:内部模块和外部输入模块,所述内部模块包括:通道选择模块和采样模块,所述通道选择模块包括第一滤波电容,所述采样模块包括第二滤波电容,所述外部输入模块包括外部充电电路和信号输出端,所述外部充电电路包括:第三滤波电容和第一电阻,所述信号输出端与所述通道选择模块连接,所述模/数转换器的外部输入模块的设计方法包括:

2.根据权利要求1所述的模/数转换器的外部输入模块的设计方法,其特征在于,所述设置所述第三滤波电容的电容值和所述第一电阻的电阻值,以使所述第三滤波电容的充电时间小于或等于所述内部模块的采样时间,包括:

3.根据权利要求2所述的模/数转换器的外部输入模块的设计方法,其特征在于,所述根据所述第三滤波电容的充电时间,获得所述第三滤波电容的电容值和所述第一电阻的电阻值,包括:

4.根据权利要求2所述的模/数转换器的外部输入模块的设计方法,其特征在于,所述根据所述第三滤波电容的充电时间,获得所述第三滤波电容的电容值和所述第一电阻的电阻值,包括:

5.一种模/数转换器的设计方法,其特征在于,所述模/数转换器的设计方法包括上述权利要求1至4任意一项所述的模/数转换器的外部输入模块的设计方法,在设置所述第三滤波电容的电容值和所述第一电阻的电阻值时,所述模/数转换器的设计方法还包括:

6.根据权利要求5所述的模/数转换器的设计方法,其特征在于,所述设置所述第一滤波电容的电容值和所述第二滤波电容的电容值,包括:

7.根据权利要求6所述的模/数转换器的设计方法,其特征在于,所述根据所述内部模块的采样时间,获得所述第一滤波电容的电容值和所述第二滤波电容的电容值,包括:

8.根据权利要求6所述的模/数转换器的设计方法,其特征在于,所述根据所述内部模块的采样时间,获得所述第一滤波电容的电容值和所述第二滤波电容的电容值,包括:

9.一种模/数转换器的外部输入模块,其特征在于,模/数转换器包括:内部模块,所述内部模块包括:通道选择模块和采样模块,所述通道选择模块包括第一滤波电容,所述采样模块包括第二滤波电容,模/数转换器的外部输入模块包括:

10.一种模/数转换器,其特征在于,包括:


技术总结
本公开涉及一种模/数转换器的外部输入模块及其设计方法、模/数转换器及其设计方法。模/数转换器的外部输入模块的设计方法包括:设置第三滤波电容的电容值和第一电阻的电阻值,以使第三滤波电容的电容值至少为第一滤波电容的电容值和第二滤波电容的电容值之和的100倍,和/或,以使第三滤波电容的充电时间小于或等于内部模块的采样时间;根据第三滤波电容的电容值,计算信号输出端的理论电压值;测量信号输出端的实际电压值,并将实际电压值与理论电压值进行比较;当实际电压值与理论电压值之间的差值的绝对值小于或等于阈值时,根据第三滤波电容的电容值和第一电阻的电阻值设计模/数转换器的外部输入模块。

技术研发人员:徐广振,牛艳林,曾选贤,周传林
受保护的技术使用者:上海纳恩汽车技术股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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