设计应用

一种低功耗电流/频率转换电路零偏补偿方法

作者：汪金华，游超，庄永河，杨杨，李鸿高，吴向东
发布日期：2023-07-11
来源：电子技术应用 2023年7期

0　引言

电流/频率(I/F)转换电路的用途是将模拟电流信号按线性比例关系转换成数字频率信号，目前典型的基于电荷平衡原理的电流/频率转换电路具有分辨力高、精度好、抗干扰力强等优势，应用广泛[1]。

典型方法通常是对输入电流直接进行转换，性能指标已经达到较高水平，但该种结构存在产品功耗较高、发热量大的问题，限制了其市场应用。目前解决此问题的方法主要有采用开关切换分流和直接串联电阻到地分流两种放式，其中开关切换分流方式电路复杂，整体功耗下降较小，成本仍较高[2]。而利用直接串联电阻到地的分流结构较为简单，但会产生较大零偏，而零偏是影响电路测量精度的主要因素，虽有一些硬件补偿方法，但是补偿精度低且难以实现多次迭代，补偿效果很不理想[3]。

对此在分流电路基础上，设计单片机补偿电路及算法程序进行零偏补偿，通过粗补偿和精补偿实现快速迭代补偿设计，较便捷地弥补了电路零偏误差，达到了兼顾产品功耗和精度的目的。另外分流结构电路在降低功耗的同时，对元器件价格、体积、性能等级要求也有很大下降，从而降低了产品的体积和成本，提高了产品的性价比和市场应用前景。




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作者信息：

汪金华，游超，庄永河，杨杨，李鸿高，吴向东

（中国电子科技集团公司第四十三研究所 微系统安徽省重点实验室，安徽 合肥230088）


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电流频率转换 低功耗 单片机 零偏补偿

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