[发明专利]一种传感器模拟前端电路

权利要求书

1.一种传感器模拟前端电路，其特征在于，包括增益自适应调节电路和缓冲电路，其中，

所述增益自适应调节电路，连接信号输入端，用于对差分输入信号进行自适应增益调节；

所述缓冲电路，连接所述增益自适应调节电路，用于对调节后的差分输入信号进行缓冲处理；

所述增益自适应调节电路包括斩波调制可变增益放大电路、逐次逼近型模数转换器、二进制码转温度计码数字逻辑转换器、反相器，其中，

所述斩波调制可变增益放大电路，连接所述信号输入端、所述缓冲电路，用于对所述差分输入信号进行自适应增益调节得到第一处理信号，并将所述第一处理信号输出至所述缓冲电路；

所述逐次逼近型模数转换器，连接所述斩波调制可变增益放大电路，用于将所述第一处理信号量化为二进制码；

所述二进制码转温度计码数字逻辑转换器，连接所述逐次逼近型模数转换器，用于将所述二进制码转化为温度计码；

所述反相器，连接所述二进制码转温度计码数字逻辑转换器、所述斩波调制可变增益放大电路，用于将所述温度计码的高低电平进行翻转得到开关控制信号，并将所述开关控制信号输出至所述斩波调制可变增益放大电路；

所述逐次逼近型模数转换器输出N位二进制码，并由所述二进制码转温度计码数字逻辑转换器将所述N位二进制码转为2^N位温度计码，N为大于0的整数；

所述斩波调制可变增益放大电路包括第一斩波调制器CH1、第一偏置电路、第二偏置电路、第一开关电容阵列、第二开关电容阵列、第二斩波调制器CH2、全差分斩波调制放大电路OPA1、第一全差分放大器OPA2、第二全差分放大器OPA3、第一反馈电路、第二反馈电路，其中，

所述信号输入端与所述第一斩波调制器CH1连接，所述第一斩波调制器CH1的第一输出端、所述第一开关电容阵列、所述第一偏置电路、所述全差分斩波调制放大电路OPA1的正相输入端、所述第一全差分放大器OPA2的正相输入端、所述第二全差分放大器OPA3的正相输入端依次连接，所述第一斩波调制器CH1的第二输出端、所述第二开关电容阵列、所述第二偏置电路、所述全差分斩波调制放大电路OPA1的反相输入端、所述第一全差分放大器OPA2的反相输入端、所述第二全差分放大器OPA3的反相输入端依次连接，所述第一反馈电路跨接在所述全差分斩波调制放大器OPA1的正相输入端、所述第二全差分放大器OPA3的反相输出端之间，所述第二反馈电路跨接在所述全差分斩波调制放大电路OPA1的反相输入端、所述第二全差分放大器OPA3的正相输出端之间，所述第二全差分放大器OPA3的反相输出端与所述第一反馈电路之间、所述第二全差分放大器OPA3的正相输出端与所述第二反馈电路之间连接有所述第二斩波调制器CH2；

所述第一开关电容阵列包括2^N组并联的第一电容开关电路，每组第一电容开关电路包括依次连接的一电容C、一开关S_i，0≤i≤2^N-1，每组第一电容开关电路中电容的另一端与所述第一斩波调制器CH1的第一输出端连接，每组第一电容开关电路中开关的另一端与所述第一偏置电路连接；

所述第二开关电容阵列包括2^N组并联的第二电容开关电路，每组第二电容开关电路包括依次连接的一电容C、一开关S_i，每组第二电容开关电路中电容的另一端与所述第一斩波调制器CH1的第二输出端连接，每组第二电容开关电路中开关的另一端与所述第二偏置电路连接；

所述逐次逼近型模数转换器包括自举开关、第三电容阵列、动态比较器和SAR控制逻辑器，其中，

所述自举开关，连接所述斩波调制可变增益放大电路，用于对所述第一处理信号进行采样得到采样信号；

所述第三电容阵列，连接所述自举开关，用于根据开关控制信号对所述采样信号进行更新；

所述动态比较器，连接所述第三电容阵列，用于比较参考信号、更新的采样信号得到比较结果；

所述SAR控制逻辑器，连接所述动态比较器、所述第三电容阵列、所述二进制码转温度计码数字逻辑转换器，用于根据所述比较结果量化输出二进制码，将所述二进制码输入至所述二进制码转温度计码数字逻辑转换器，并更新开关控制信号，将更新的开关控制信号输入至所述第三电容阵列；

所述第三电容阵列为差分等比例电容阵列；

所述增益自适应调节电路还包括单位增益放大电路，其中，

所述斩波调制可变增益放大电路，用于对所述差分输入信号进行自适应增益调节得到第一处理信号；

所述单位增益放大电路，连接所述斩波调制可变增益放大电路、所述缓冲电路，用于对所述第一处理信号进行单位增益放大得到第二处理信号，并将所述第二处理信号输出至所述缓冲电路；

所述逐次逼近型模数转换器，连接所述单位增益放大电路，用于将所述第二处理信号量化为二进制码；

所述逐次逼近型模数转换器中所述自举开关，连接所述单位增益放大电路，还用于对所述第二处理信号进行采样得到采样信号。