申请/专利权人：复旦大学

申请日：2023-12-22

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117749185A

主分类号：H03M1/38

分类号：H03M1/38;H03M1/12;H03M1/06;H03M1/08

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.09#实质审查的生效;2024.03.22#公开

摘要：本发明属于光数字转换技术领域，具体为具有动态电流补偿的高动态范围光数字转换器。本光数字转换器包括、静态聚焦模块、增量型deltasigmaADC、动态聚焦模块、LED驱动模块；LED驱动模块给LED提供驱动电流；电流信号首先进入静态聚焦模块进行粗量化，粗量化将输入信号电流补偿到增量型deltasigmaADC输入范围中；剩余电流进入到增量型ADC中进行细量化，依次经过两级积分器和比较器；输出结果送入到二阶级联的降采样滤波器中，得到最终细量化的结果；信号的大小为静态聚焦的粗量化结果与ADC细量化结果按一定比例相加得到。本光数字转换器测试达到140dB动态范围，功耗大大降低；可用于手指、腕部以及胸部的PPG信号测量。

主权项：1.一种具有动态电流补偿功能的高动态范围光数字转换器，其特征在于，包括：静态聚焦模块，增量型deltasigmaADC模块，动态聚焦模块，时钟产生模块，LED驱动模块；其中：所述静态聚焦模块，用于对输入电流进行粗量化；包括比较器、8bitSAR逻辑以及8bit电阻DACRDAC；其中：所述比较器用于比较差分输入信号的大小，先将电流信号通过电阻转化为电压后送入比较器进行比较；所述8bitSAR逻辑用于读取比较器连续的8拍输出，并通过SAR逻辑输出，此输出即为输入信号粗量化的结果；所述8bitRDAC用于将8bitSAR逻辑的输出转化为补偿电流；8bit的输出码用于控制RDAC中的电阻导通；所述静态聚焦模块将输入信号范围补偿到增量型deltasigmaADC的输入范围中，保证后续细量化正常进行；所述增量型deltasigmaADC，包括第一级积分器、第二级积分器、比较器和反馈RDAC；其中：所述第一级积分器用于实现电路对于量化噪声的第一次积分操作，对于给定输入信号将其与RDAC反馈的信号在第一级积分器之前进行做差后积分；所述第二级积分器用于实现电路对于量化噪声的第二次积分操作，对于给定的输入和输出进行比例求和后给量化器；所述比较器用于对第二级积分器的输出进行量化，对于给定的输入量化为一个1位的二进制数字码；所述反馈DAC用于将比较器输出转化为反馈电流；所述动态聚焦模块，包括采样模块和比较模块；其中：所述采样模块用于对增量型deltasigmaADC中的第一级积分器输出进行采样；所述比较模块用于对采样模块的输出与设定的上下界电压进行比较，输出结果与静态聚焦结果合并，共同控制8bitRDAC的补偿电流大小；所述时钟产生模块，用于提供不同模块所需的时序；所述LED驱动模块，用于产生驱动LED发光的电流；其中，电流大小通过静态聚焦的8bit输出实现自动控制。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 复旦大学 一种具有动态电流补偿的高动态范围光数字转换器

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