[发明专利]一种混合信号反馈误差采样电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种混合信号反馈误差采样电路及方法。

背景技术

在一个闭环系统中，需要对反馈信号进行采样，通过反馈信号进行反馈控制。在数模混合信号闭环系统中，输入一般采用一个高精度模数转换器(ADC)，输入的模拟信号经高精度模数转换器转化为能表征相应模拟输入量大小的数字信号，再以数字基准信号进行比较以产生补偿信号。

如图1所示，示意了现有技术的混合信号反馈误差采样电路。输入模拟信号V_FB至模数转换器(ADC)，模数转换器的内部基准为AD_ref，经模数转换产生多位数字信号V[n]，并与多位数字基准信号R[n]进行比较，产生表征其差值的数字信号E[n]，再由数字补偿器对数字信号E[n]进行补偿，形成信号P[n]，信号P[n]经数模转换器转化为最终的模拟反馈信号V_C，由模拟反馈信号V_C进行反馈从而实现反馈控制。

上述现有技术中，一个n位的高精度模数转换器的闭环精度为AD_ref/(2ⁿ-1)，AD_ref为模数转换器内部的基准电压。因此，对模数转换器精度要求越高，所需的位数就越多，故对于ADC的性能的要求也就越高，增加了电路的设计、生产成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种混合信号反馈误差采样电路及方法，能够在相同精度下降低模数转换器的位数。

本发明的技术解决方案是，提供一种以下结构的混合信号反馈误差采样电路，包括整流电路、电流方向判断电路和模数转换器，将原始采样信号与参考信号进行比较得到误差电流信号；

所述的整流电路的输入端接收误差电流信号；所述整流电路的输入端接至电流方向判断电路的第一输入端，电流方向判断电路的第二输入端接入基准电压，电流方向判断电路输出表征误差电流信号方向的电流方向信号；

所述整流电路输出整流后的电流，流经采样电阻；在采样电阻上形成表征误差电流信号的压降，所述表征误差电流信号的压降输入模数转换器，经模数转换后输出第一数字误差信号。

优选地，所述的整流电路包括第一开关管、第二开关管、第一电流镜和第二电流镜，所述的第一开关管和第二开关管串联，第一开关管的第一端与第二开关管的第一端连接，所述第一开关管的第二端与第一电流镜的输入端连接，所述第二开关管的第二端与第二电流镜的输入端连接，所述第二电流镜的输出端与第一开关管和第一电流镜的公共端连接；第一开关管与第二开关管的公共端作为整流电路的输入端，所述的误差电流信号接入第一开关管与第二开关管的公共端，根据误差电流信号的方向导通第一开关管或第二开关管；所述电流方向判断电路的第一输入端接入第一开关管与第二开关管的公共端。

优选地，所述的误差采样电路还包括数字补偿器和数模转换器，所述的数字补偿器接收所述第一数字误差信号和电流方向信号，经数字补偿器处理后输出第二数字误差信号，所述的数模转换器接收第二数字误差信号，并对其进行数模转换后输出模拟误差信号。

优选地，所述的第一开关管和第二开关管的控制端接入同一控制信号，所述的控制信号与所述基准信号的大小相等。

优选地，所述的误差电流信号由原始采样信号与参考信号输入误差放大器处理后产生。

本发明的另一技术解决方案是，提供一种以下结构的混合信号反馈误差采样方法，包括以下步骤：

将采样得到的原始采样信号与参考信号进行比较得到误差电流信号；

由整流电路对所述误差电流信号进行整流，整流后的误差电流信号流经采样电阻，在采样电阻上产生表征误差电流信号的压降，所述表征误差电流信号的压降输入模数转换器，经模数转换后输出第一数字误差信号；

根据所述误差电流信号的电流方向得到表征电流方向的电流方向信号；

所述的数字补偿器接收所述第一数字误差信号和电流方向信号，经数字补偿器处理后输出第二数字误差信号，所述的数模转换器接收第二数字误差信号，并对其进行数模转换后输出模拟误差信号。

优选地，所述的整流电路包括第一开关管、第二开关管、第一电流镜和第二电流镜，所述的第一开关管和第二开关管串联，第一开关管的第一端与第二开关管的第一端连接，所述第一开关管的第二端与第一电流镜的输入端连接，所述第二开关管的第二端与第二电流镜的输入端连接，所述第二电流镜的输出端与第一开关管和第一电流镜的公共端连接；第一开关管与第二开关管的公共端作为整流电路的输入端，所述的误差电流信号接入第一开关管与第二开关管的公共端，根据误差电流信号的方向导通第一开关管或第二开关管。