申请/专利权人：北京同芯科技有限公司

申请日：2021-03-10

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN112857408B

主分类号：G01D5/243

分类号：G01D5/243

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2021.06.15#实质审查的生效;2021.05.28#公开

摘要：本发明涉及一种高可靠性电流频率转换电路。其包括与待转换电流源CS适配的运算放大器AMP，还包括电荷积累与释放模块、积分状态判断模块以及状态切换控制模块，所述电荷积累与释放模块内至少包括一条充放电支路，在任一充放电支路内至少包括两个串接的充放电单元，利用所述充放电支路能形成所需的积分电容支路，所述积分电容支路内包括部分单元充放电容或全部单元充放电容；电荷积累与释放模块内所有的积分电容支路与运算放大器AMP适配连接后能形成所需的电流积分电路；本发明消除电容切换过程中的电荷损失，保证电流频率转换的线性度。

主权项：1.一种高可靠性电流频率转换电路，包括与待转换电流源CS适配的运算放大器AMP，电流源CS的输出端与运算放大器AMP的第一端连接；其特征是：还包括与运算放大器AMP的第一端以及所述运算放大器AMP输出端适配连接的电荷积累与释放模块3、与运算放大器AMP的输出端连接的积分状态判断模块1以及与所述积分状态判断模块1输出端适配连接的状态切换控制模块2，通过状态切换控制模块2能输出转换频率信号Fout，并能向电荷积累与释放模块3加载充放电控制信号；所述电荷积累与释放模块3内至少包括一条充放电支路，在任一充放电支路内至少包括两个串接的充放电单元，每个充放电单元内包括单元充放电容以及与所述单元充放电容并联的充放电控制开关，充放电控制开关根据所接收的充放电控制信号能处于断开状态或闭合状态，且根据充放电支路内充放电控制开关的开关状态，利用所述充放电支路能形成所需的积分电容支路，所述积分电容支路内包括部分单元充放电容或全部单元充放电容；电荷积累与释放模块3内所有的积分电容支路与运算放大器AMP适配连接后能形成所需的电流积分电路；在电流源CS频率转换的一个转换周期内，积分状态判断模块1根据电流积分电路输出的积分电压能向状态切换控制模块2输出状态切换控制信号，状态切换控制模块2根据状态切换控制信号调整充放电控制信号的状态，并能控制转换频率信号Fout的输出状态，以根据输出的转换频率信号Fout能得到与电流源CS的电流相对应的频率值；状态切换控制模块2输出的充放电控制信号包括控制信号Φ1以及控制信号Φ2，其中，状态切换控制模块2输出的控制信号Φ1以及控制信号Φ2会同时加载到每个充放电支路内，且充放电单元内一充放电控制开关的开关状态仅受控制信号Φ1或仅受控制信号Φ2控制；电荷积累与释放模块3内存在一条充放电支路时，受控制信号Φ1控制的充放电控制开关闭合且与控制信号Φ2对应的充放电控制开关断开时，通过所述充放电支路能得到单支路第一等效电容；受控制信号Φ2控制的充放电控制开关闭合且与控制信号Φ1对应的充放电控制开关断开时，通过所述充放电支路能得到单支路第二等效电容，所述单支路第二等效电容的容值与单支路第一等效电容的容值相等；在电荷积累与释放模块3内包括多条充放电支路时，所有的充放电支路间相互并联，切换控制模块2输出的充放电控制信号包括控制信号Φ1以及控制信号Φ2，其中，状态切换控制模块2输出的控制信号Φ1以及控制信号Φ2会同时加载到每个充放电支路内，且充放电单元内一充放电控制开关的开关状态仅受控制信号Φ1或仅受控制信号Φ2控制；受控制信号Φ1控制的充放电控制开关闭合且与控制信号Φ2对应的充放电控制开关断开时，根据电荷积累与释放模块3内所有的充放电支路能得到多支路第一等效电容；受控制信号Φ2控制的充放电控制开关闭合且与控制信号Φ1对应的充放电控制开关断开时，根据电荷积累与释放模块3内所有的充放电支路能得到多支路第二等效电容，所述多支路第二等效电容的容值与多支路第一等效电容的容值相等。

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权利要求：

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