误差消除电路和模拟数字转换器的制作方法

本发明涉及采样电路，尤其涉及一种误差消除电路和模拟数字转换器。

背景技术：

1、sigma delta模数转换器(analog to digital converter，adc)是一种根据前一次采样值与后一次采样值之差(增量)进行量化编码的模拟数字转换器，应用于低频信号检测领域，例如气压、温度检测等。输入信号经过adc第一级和第二级以后进入比较器，比较器的结果经过dac再反馈至adc第一级和第二级。比较器的结果经过数字滤波器产生输出信号。

2、由于生产制造过程中都会存在各类无法确定的偏差，导致adc的输出数据存在不确定偏差，降低adc的有效精度。而增量式sigma delta adc的误差主要来自于adc第一级，由于器件在生产制造中的偏差使得原本对称的电路结构不能完全对称匹配，导致输出数据与实际偏差较大。

3、上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供了一种误差消除电路和模拟数字转换器，旨在解决现有技术中器件在生产制造中的偏差使得原本对称的电路结构不能完全对称匹配，导致输出数据与实际偏差较大的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种误差消除电路，应用于模拟数字转换器，所述误差消除电路包括：第一斩波模块、第二斩波模块、正相传输模块和负相传输模块；

3、所述第一斩波模块的输入端连接外部器件，输出端分别与所述正相传输模块的输入端以及所述负相传输模块的输入端连接，所述第二斩波模块的输入端分别与所述正相传输模块的输出端以及所述负相传输模块的输出端连接，所述第二斩波模块的输出端与后级差分电路连接；

4、所述第一斩波模块，用于接收外部输入的一对差分信号，在第一半周，将差分正信号传输至所述正相传输模块，并将差分负信号传输至所述负相传输模块，在第二半周，将差分正信号传输至所述负相传输模块，并将差分负信号传输至所述正相传输模块；

5、所述正相传输模块，用于将包含第一误差的差分信号传输至所述第二斩波模块；

6、所述负相传输模块，用于将包含第二误差的差分信号传输至所述第二斩波模块；

7、所述第二斩波模块，用于将同时包含第一误差和第二误差的一对差分信号传输至后级差分电路。

8、可选的，所述正相传输模块包括：第一积分器和第一加法器；

9、所述第一加法器的输入端与所述第一斩波模块的第一输出端连接，所述第一加法器的输出端与所述第一积分器的第一输入端连接，所述第一积分器的输出端与所述第二斩波模块的第一输入端连接；

10、所述负相传输模块包括：第二积分器和第二加法器；

11、所述第二加法器的输入端与所述第一斩波模块的第一输出端连接，所述第二加法器的输出端与所述第二积分器的第一输入端连接，所述第二积分器的输出端与所述第二斩波模块的第二输入端连接。

12、可选的，所述第一斩波模块包括两个以上的第一斩波单元；

13、各所述第一斩波单元的输入端与外部器件连接，所述第一斩波单元的输出端与其对应的第一加法器或第二加法器连接；

14、在第一半周，各所述第一斩波单元的第一输入端接受的信号从第一输出端输出，第二输出端接受的信号从第二输出端输出；

15、在第二半周，各所述第一斩波单元的第一输入端接受的信号从第二输出端输出，第二输出端接受的信号从第一输出端输出。

16、可选的，所述第二斩波模块包括第二斩波单元；

17、所述第二斩波单元的输入端分别与所述第一积分器的输出端以及所述第二积分器的输出端连接，所述第二斩波单元的输出端与后级差分电路连接；

18、在第一半周，所述第二斩波单元的第一输入端接受的信号从第一输出端输出，第二输出端接受的信号从第二输出端输出；

19、在第二半周，所述第二斩波单元的第一输入端接受的信号从第二输出端输出，第二输出端接受的信号从第一输出端输出。

20、可选的，所述第一加法器包括：第一至第四控制开关、第一电容以及第二电容；

21、第一控制开关的输入端与其对应的第一斩波单元的第一输出端连接，所述第一控制开关的输出端同时与所述第一电容的第一端以及第二控制开关的输出端连接，所述第二控制开关的输入端与其对应的第一斩波单元的第二输出端连接，第三控制开关的输入端与其对应的第一斩波单元的第一输出端连接，所述第三控制开关的输出端同时与所述第二电容的第一端以及所述第四控制开关的输出端连接，所述第四控制开关的输入端与其对应的第一斩波单元的第二输出端连接，所述第一电容的第二端同时与所述第二电容的第二端以及所述第一积分器的输入端连接；

22、所述第一控制开关的控制端接收第一反馈控制信号，所述第二控制开关的控制端接收第二反馈控制信号，所述第四控制开关的控制端接收第一采集控制信号，所述第三控制开关的控制端接收第二采集控制信号。

23、可选的，所述第二加法器包括：第五至第八控制开关、第三电容以及第四电容；

24、第五控制开关的输入端与其对应的第一斩波单元的第一输出端连接，所述第五控制开关的输出端同时与所述第三电容的第一端以及第六控制开关的输出端连接，所述第六控制开关的输入端与其对应的第一斩波单元的第二输出端连接，第七控制开关的输入端与其对应的第一斩波单元的第一输出端连接，所述第七控制开关的输出端同时与所述第四电容的第一端以及所述第八控制开关的输出端连接，所述第八控制开关的输入端与其对应的第一斩波单元的第二输出端连接，所述第三电容的第二端同时与所述第四电容的第二端以及所述第二积分器的输入端连接；

25、所述第七控制开关的控制端接收第一反馈控制信号，所述第八控制开关的控制端接收第二反馈控制信号，所述第六控制开关的控制端接收第一采集控制信号，所述第五控制开关的控制端接收第二采集控制信号。

26、可选的，所述第一积分器以及所述第二积分器，包括：第九至第十二控制开关、运算放大器、第五电容以及第六电容；

27、第九控制开关的输入端同时与第十控制开关的输入端以及所述第二电容的第二端连接，所述第九控制开关的输出端同时与所述运算放大器的同相输入端以及所述第五电容的第一端连接，所述第十控制开关的输出端接地，所述第五电容的第二端同时与所述运算放大器的反相输出端以及所述第二斩波单元的第一输入端连接，第十一控制开关的输入端同时与所述第十二控制开关的输入端以及所述第三电容的第二端连接，所述第十一控制开关的输出端同时与所述运算放大器的反相输入端以及所述第六电容的第一端连接，所述第十二控制开关的输出端接地，所述第六电容的第二端同时与所述运算放大器的同相输出端以及所述第二斩波单元的第二输入端连接；

28、所述第九控制开关的控制端以及所述第十一控制开关的控制端接收第一开关控制信号；所述第十控制开关的控制端以及所述第十二控制开关的控制端接收第二开关控制信号。

29、可选的，所述第一积分器以及所述第二积分器均还包括：第三斩波单元和第四斩波单元；

30、所述第三斩波单元的第一输入端与所述运算放大器的同相输入端连接，所述第三斩波单元的第二输入端与所述运算放大器的反相输入端连接；所述第三斩波单元的第一输出端与所述第五电容的第一端连接，所述第三斩波单元的第二输出端与所述第六电容的第一端连接；

31、所述第四斩波单元的第一输入端与所述第五电容的第二端连接，所述第四斩波单元的第二输入端与所述第六电容的第二端连接，所述第四斩波单元的第一输出端与所述运算放大器的反相输出端连接，所述第四斩波单元的第二输出端与所述运算放大器的同相输出端连接。

32、可选的，所述第一至第四斩波单元均包括：第十三至第十六控制开关；

33、第十三控制开关的输入端与第十四控制开关的输入端连接，所述第十三控制开关的输出端与第十五控制开关的输出端连接，所述第十四控制开关的输出端与所述第十六控制开关的输出端连接，所述第十五控制开关的输入端与所述第十六控制开关的输入端连接；

34、所述第十三控制开关的控制端以及所述第十六控制开关的控制端接收第一时钟信号，所述第十四控制开关的控制端以及所述第十五控制开关的控制端接收第二时钟信号。

35、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种模拟数字转换器，所述模拟数字转换器包括如上所述的误差消除电路。

36、本发明技术方案通过提出一种误差消除电路和模拟数字转换器。所述误差消除电路包括：第一斩波模块、第二斩波模块、正相传输模块和负相传输模块；所述第一斩波模块的输入端连接外部器件，输出端分别与所述正相传输模块的输入端以及所述负相传输模块的输入端连接，所述第二斩波模块的输入端分别与所述正相传输模块的输出端以及所述负相传输模块的输出端连接，所述第二斩波模块的输出端与后级差分电路连接；所述第一斩波模块，用于接收外部输入的一对差分信号，在第一半周，将差分正信号传输至所述正相传输模块，并将差分负信号传输至所述负相传输模块，在第二半周，将差分正信号传输至所述负相传输模块，并将差分负信号传输至所述正相传输模块；所述正相传输模块，用于将包含第一误差的差分信号传输至所述第二斩波模块；所述负相传输模块，用于将包含第二误差的差分信号传输至所述第二斩波模块；所述第二斩波模块，用于将同时包含第一误差和第二误差的一对差分信号传输至后级差分电路。后级差分电路能够抵消差分信号中对称的误差，因此该误差消除电路能够消除器件在生产制造时的不对称偏差，避免对采样信号造成影响。