[发明专利]用于校准电路的系统和方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及半导体电路和方法，并且更具体地讲，涉及用于校准电路的系统和方法。

背景技术

近年来，已变得更常见的是，将诸如发动机控制系统、防抱死制动系统（ABS）和气囊安全系统的汽车电子系统设计成使用与遍布汽车分布的多个电子传感器耦合的一个或多个中央控制器系统。例如，汽车气囊系统可以具有与分布在汽车中的各种位置中的多个加速度传感器耦合的中央气囊控制器和被配置成通过炸药爆管展开的一个或多个气囊。在操作期间，加速度传感器的网络将以模拟电压形式的传感器信息发送到中央控制器，其对其中每个模拟电压执行模数转换，并且基于来自传感器的经转换的模拟值来确定是否要展开气囊。类似地，防抱死制动系统或发动机控制系统将监控从测量速度、压力、加速度、温度等的各种传感器和系统发出的模拟电压。

其中处理过多模拟信号的一种方式是通过使用存在于相应控制器中的一个或多个模数转换器（ADC）。例如，可以使用具有存在于芯片上的一个或多个模数转换器的微控制器集成电路。在具有多个模拟输入的系统中，可以使用多路复用器来处理多个模拟输入信号。通过在输入处时分多路复用各种模拟信号，可以使用一个模数转换器来在多个模拟输入线上执行转换。

发明内容

根据实施例，一种校准电路的方法包括：将第一参考电压耦合到电路的第一输入；将可编程参考电压耦合到数模转换器（DAC）的参考节点，使得DAC的增益取决于参考节点处的输入值。该方法还包括：向DAC提供第一预定输入代码，将DAC的输出与第一参考电压求和以产生求和的输出，将求和的输出与阈值进行比较，并且调整可编程参考电压，直到求和的输出在阈值的预定范围内为止。

附图说明

为了更完全地理解本发明及其优点，现在参考下面结合附图进行的描述，在附图中：

图1a-b示出传统的数据采集电路；

图2a-e示出根据本发明的实施例的数据采集电路；

图3示出根据差分实施例的数据采集电路；

图4示出实施例集成电路的框图；和

图5示出实施例方法的流程图。

除非另外指明，否则不同附图中对应的数字和符号通常指的是对应的部分。附图被绘制成清楚示出优选实施例的相关方面，并不一定按比例绘制。为了更清楚示出某些实施例，指示相同结构、材料或工艺步骤的变化的字母可跟在图号之后。

具体实施方式

以下，详细讨论目前优选实施例的形成和使用。然而，应该领会到，本发明提供了可以在各式各样的特定环境下具体实施的许多可适用的发明构思。所讨论的特定实施例只是说明形成和使用本发明的特定方式，并且不限制本发明的范围。

将在特定环境下关于优选实施例来描述本发明，即逐次逼近模数转换器。然而，本发明还可以应用于针对数据和信号采集和/或校准的其它类型的电路、系统和方法。例如，实施例系统可以针对具有除了逐次逼近ADC之外的其它架构的数据转换器。实施例系统可以进一步针对多种汽车和非汽车应用。

图1a示出根据传统实施方式的数据采集系统100，其包括耦合到传感器110、112、114和116的控制器102。控制器102包括输入多路复用器104，多路复用器104的输出被耦合到A/D转换器106。在控制器102的操作期间，多路复用器104的一个输入被路由到模数转换器106的输入，并且执行A/D转换。在一些实施方式中，对多路复用器104的指派的输入可以随着时间而变化。例如，多路复用器104的每个输入可根据重复的模式被循环地路由到A/D转换器106，使得传感器110、112、114和116的输出的转换是时分多路复用的。微控制器核108处理A/D转换器106的数字输出并且提供控制信号CTL_1至CTL_N，其可以被用来将控制信号提供到系统内的各种功能。例如，在汽车系统中，可以使用CTL_1至CTL_N来控制与发动机、燃料系统和安全系统操作相关的功能。

在一些系统中，一个或多个传感器110、112、114和116的输出电压参照于参考电压或电源电压。例如，压力传感器可以被配置成产生与耦合到压力传感器的电源和/或参考电压对应的已知满刻度值。在这种情况下，传感器电源电压还可以被耦合到A/D转换器106，以便提供比例计量地（ratiometrically）取决于传感器的电源电压或参考电压的数字输出代码。例如，电源块118可以输出与A/D转换器106的参考输入节点耦合的电压Vref。