[发明专利]角度传感器信号处理电路及处理方法

说明书

本发明揭示了一种角度传感器信号处理电路及处理方法，所述角度传感器信号处理电路包括：第一采样保持单元、第一数模转换器、第二采样保持单元、第二数模转换器、比较器、逐次逼近式CORDIC逻辑电路；所述第一采样保持单元、第二采样保持单元分别连接正余弦模拟信号；第一采样保持单元与第一数模转换器连接，第二采样保持单元与第二数模转换器连接；第一数模转换器、第二数模转换器连接比较器，比较器连接逐次逼近式CORDIC逻辑电路；逐次逼近式CORDIC逻辑电路分别连接第一数模转换器、第二数模转换器。本发明提出的角度传感器信号处理电路，可简化整个信号处理系统，节省硬件资源、减少面积和功耗。

技术领域

本发明属于角度传感技术领域，涉及一种角度传感器，尤其涉及一种角度传感器信号处理电路；同时，本发明还涉及一种角度传感器信号处理电路的处理方法。

背景技术

磁性角度传感器广泛应用于工业、汽车、家电、机器人等领域，可以用来检测各种机械结构(如汽车的方向盘、电机中的转子等)转动的角度信息。典型的磁性角度传感器由X轴和Y轴的磁场角度感应元件、放大器、模数转换器和数字信号处理单元组成，如图1所示。其中，磁场角度感应元件在外界磁场旋转时产生两路正交的正余弦信号x和y。该信号经过放大器放大后由模数转换器转换为数字化的正余弦信号。数字处理单元通常使用CORDIC算法计算出角度值θ。

图2显示了一种常用的传统设计，即用两路逐次逼近式模数转换器(SAR-ADC)和实现CORDIC算法的数字电路组成的正余弦信号处理电路。其中，逐次逼近式模数转换器由一个比较器、一个数模转换器和逐次逼近逻辑单元组成。其中数模转换器一般采用开关电容电路实现。输入信号和反馈信号的减法运算一般嵌入在开关电容电路中实现。数模转换器需要提供固定的参考电压Vref。此参考电压Vref同时也是逐次逼近式模数转换器(SAR-ADC)的参考电压。CORDIC算法的核心思想其实也是通过多次迭代逐次逼近来得到准确的角度值。然而，现有的信号处理电路结构复杂，成本较高，且功耗较大。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的信号处理电路，以便克服现有信号处理电路存在的上述缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种角度传感器信号处理电路，可简化整个信号处理系统，节省硬件资源、减少面积和功耗。

此外，本发明还提供一种角度传感器信号处理电路的处理方法，可简化整个信号处理系统，节省硬件资源、减少面积和功耗。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种角度传感器信号处理电路，所述角度传感器信号处理电路包括：第一采样保持单元、第一数模转换器、第二采样保持单元、第二数模转换器、比较器、逐次逼近式CORDIC逻辑电路；

所述第一采样保持单元、第二采样保持单元分别连接正余弦模拟信号；第一采样保持单元与第一数模转换器连接，第二采样保持单元与第二数模转换器连接；第一数模转换器、第二数模转换器连接比较器，比较器连接逐次逼近式CORDIC逻辑电路；逐次逼近式CORDIC逻辑电路分别连接第一数模转换器、第二数模转换器；

所述第一采样保持单元、第二采样保持单元通过采样保持电路后分别作为两路数模转换器的参考电压；第一数模转换器的输入还包括逐次逼近式CORDIC逻辑电路的第一数字输出x_n；第二数模转换器的输入还包括逐次逼近式CORDIC逻辑电路的第二数字输出y_n；

所述第一数模转换器的参考电压和数字输出存在乘法关系，即第一数模转换器的数字输出为x*y_n，第二数模转换器的数字输出为y*x_n；x和y分别为第一采样保持单元、第二采样保持单元输入的正余弦模拟信号；

逐次逼近式CORDIC逻辑电路的具体实现方法如下：