本申請涉及電子電氣，尤其涉及一種溫度模數(shù)轉換器、溫度傳感器和車輛設備。

背景技術：

1、隨著新能源汽車相關技術的不斷發(fā)展和應用，越來越多配備智能駕駛系統(tǒng)的車輛設備出現(xiàn)在人們的日常生活中。作為智能駕駛系統(tǒng)等上層應用的基礎，車載傳感器為核心控制器提供作為判斷和決策依據(jù)的環(huán)境傳感數(shù)據(jù)，極大地影響著整個智能駕駛系統(tǒng)的響應速度、可靠性和安全性。

2、在車載傳感器中，模數(shù)轉換器(analog-to-digital?converter，adc)是一個重要組成部分，其在性能上通常需要滿足分辨率、轉換速度、精度、輸入范圍、功耗和抗干擾等方面的要求。其中，分辨率是adc能區(qū)分的最小輸入信號變化，高分辨率的adc可以更精細地表示模擬信號；轉換速度是指adc將模擬信號轉換為數(shù)字信號的速度；精度是指adc輸出的數(shù)字信號與輸入的模擬信號之間的匹配程度，誤差源一般包括量化誤差、非線性誤差、偏移誤差、增益誤差等；輸入范圍是指adc可以處理的模擬信號的電壓范圍。

3、實際應用中，車載溫度傳感器使用的模數(shù)轉換器會從眾多規(guī)格和型號的adc產(chǎn)品中進行選擇，但這些adc產(chǎn)品很難完全匹配車載溫度傳感器的實際應用需求。

技術實現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┝艘环N溫度模數(shù)轉換器、溫度傳感器和車輛設備，能夠實現(xiàn)同時滿足車載溫度傳感器性能需求和功能需要的模數(shù)轉換器。

2、本申請?zhí)峁┮环N溫度模數(shù)轉換器，所述溫度模數(shù)轉換器用于輸出n位二進制的數(shù)字溫度信號，所述n為大于1的整數(shù)，所述溫度模數(shù)轉換器包括：

3、計數(shù)器模塊，所述計數(shù)器模塊用于接收復位信號和時鐘信號，并被配置為從所述復位信號每次轉為無效電平開始基于所述時鐘信號提供計數(shù)值，所述計數(shù)值為所經(jīng)過的時鐘周期數(shù)除以n+2的余數(shù)；

4、寄存器模塊，所述寄存器模塊連接所述計數(shù)器模塊，所述寄存器模塊用于接收比較結果信號，所述比較結果信號在每個時鐘周期內(nèi)提供參考電壓信號與模擬溫度信號之間的比較結果的邏輯值，所述寄存器模塊被配置為：隨著所述計數(shù)值的遞增依次讀取所述比較結果信號提供的邏輯值，在所述計數(shù)值等于n時輸出由n位邏輯值組成的所述數(shù)字溫度信號，并在所述計數(shù)值等于n+1時將寄存的n位邏輯值清空；以及，

5、信號生成模塊，所述信號生成模塊連接所述計數(shù)器模塊，所述信號生成模塊被配置為根據(jù)所述計數(shù)值生成至少一個控制信號，每個所述控制信號的周期均為所述時鐘信號的周期的整數(shù)倍，每個所述控制信號對應有一個所述計數(shù)值的數(shù)值。

6、在一些可能的實現(xiàn)方式中，所述至少一個控制信號包括靈敏度溫度補償使能信號，所述靈敏度溫度補償使能信號在每個所述計數(shù)值等于n-2的時鐘周期的下一個時鐘周期內(nèi)為有效電平，所述靈敏度溫度補償使能信號用于指示接收所述數(shù)字溫度信號的數(shù)字處理電路執(zhí)行靈敏度溫度補償操作。

7、在一些可能的實現(xiàn)方式中，所述至少一個控制信號包括溫度失調補償使能信號，所述溫度失調補償使能信號在每個所述計數(shù)值等于n-1的時鐘周期的下一個時鐘周期內(nèi)為有效電平，所述溫度失調補償使能信號用于指示接收所述數(shù)字溫度信號的數(shù)字處理電路執(zhí)行溫度失調補償操作。

8、在一些可能的實現(xiàn)方式中，所述至少一個控制信號包括參考電壓計算使能信號，所述參考電壓計算使能信號在每個所述計數(shù)值等于n的時鐘周期的下一個時鐘周期內(nèi)為有效電平，所述參考電壓計算使能信號用于指示接收所述數(shù)字溫度信號的數(shù)字處理電路執(zhí)行重新計算參考電壓并應用于提供所述比較結果信號的模擬處理電路的操作。

9、在一些可能的實現(xiàn)方式中，所述至少一個控制信號包括啟動信號，所述啟動信號在所述復位信號每次轉為無效電平之后的所述計數(shù)值首次等于1的時鐘周期的下一個時鐘周期中從無效電平轉為有效電平，并在所述復位信號每次轉為有效電平時轉為無效電平。

10、在一些可能的實現(xiàn)方式中，所述寄存器模塊還被配置為向提供所述比較結果信號的模擬信號處理電路輸出所寄存的n位二進制數(shù)，以使所述模擬信號處理電路根據(jù)所述n位二進制數(shù)在n個候選參考電壓信號中確定當前周期內(nèi)與所述模擬溫度信號之間進行比較的所述參考電壓信號。

11、在一些可能的實現(xiàn)方式中，所述寄存器模塊被配置為：在所述計數(shù)值等于n+1時將所寄存的n位二進制數(shù)全部重置為0，在所述計數(shù)值等于0至n-1中的任一個時將標識數(shù)值寄存至所寄存的n位二進制數(shù)的第m低位，在所述計數(shù)值等于1至n中的任一個時將所述比較結果信號當前提供的邏輯值寄存至所寄存的n位二進制數(shù)的第m+1低位，其中m為正整數(shù)且m＝n-cq，所述cq為所述計數(shù)值的數(shù)值。

12、本申請還提供一種溫度傳感器，所述溫度傳感器包括至少一個上述任意一種的溫度模數(shù)轉換器。

13、在一些可能的實現(xiàn)方式中，所述溫度傳感器還包括分別與所述溫度模數(shù)轉換器連接的時鐘發(fā)生器、模擬信號處理電路和數(shù)字信號處理電路，所述時鐘發(fā)生器用于向所述溫度模數(shù)轉換器提供所述復位信號和所述時鐘信號，所述模擬信號處理電路用于向所述溫度模數(shù)轉換器提供所述比較結果信號，所述數(shù)字信號處理電路用于接收來自所述溫度模數(shù)轉換器的所述至少一個控制信號。

14、本申請還提供一種車輛設備，所述車輛設備包括至少一個上述任意一種的溫度傳感器。

15、本申請實施例中的模數(shù)轉換器中，計數(shù)器模塊對時鐘信號的時鐘周期進行計數(shù)，比較結果信號在每個時鐘周期內(nèi)提供參考電壓信號與模擬溫度信號之間的比較結果的邏輯值，寄存器模塊隨著計數(shù)值的遞增依次讀取比較結果信號提供的邏輯值并在提取結束后輸出為數(shù)字信號，同時信號生成模塊基于計數(shù)值生成至少一個控制信號；如此，模數(shù)轉換器既能實現(xiàn)滿足分辨率、轉換速度和精度要求的模數(shù)轉換，又能夠利用計數(shù)值簡單地生成所需要的控制信號，因而能夠以更加簡單的架構實現(xiàn)高性能的車載溫度傳感器使用的模數(shù)轉換器，有助于提升相關產(chǎn)品的性能、可靠性和穩(wěn)定性。

16、應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請。

技術特征：

1.一種溫度模數(shù)轉換器，其特征在于，所述溫度模數(shù)轉換器用于輸出n位二進制的數(shù)字溫度信號，所述n為大于1的整數(shù)，所述溫度模數(shù)轉換器包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的溫度模數(shù)轉換器，其特征在于，所述至少一個控制信號包括靈敏度溫度補償使能信號，所述靈敏度溫度補償使能信號在每個所述計數(shù)值等于n-2的時鐘周期的下一個時鐘周期內(nèi)為有效電平，所述靈敏度溫度補償使能信號用于指示接收所述數(shù)字溫度信號的數(shù)字處理電路執(zhí)行靈敏度溫度補償操作。

3.根據(jù)權利要求1所述的溫度模數(shù)轉換器，其特征在于，所述至少一個控制信號包括溫度失調補償使能信號，所述溫度失調補償使能信號在每個所述計數(shù)值等于n-1的時鐘周期的下一個時鐘周期內(nèi)為有效電平，所述溫度失調補償使能信號用于指示接收所述數(shù)字溫度信號的數(shù)字處理電路執(zhí)行溫度失調補償操作。

4.根據(jù)權利要求1所述的溫度模數(shù)轉換器，其特征在于，所述至少一個控制信號包括參考電壓計算使能信號，所述參考電壓計算使能信號在每個所述計數(shù)值等于n的時鐘周期的下一個時鐘周期內(nèi)為有效電平，所述參考電壓計算使能信號用于指示接收所述數(shù)字溫度信號的數(shù)字處理電路執(zhí)行重新計算參考電壓并應用于提供所述比較結果信號的模擬處理電路的操作。

5.根據(jù)權利要求1所述的溫度模數(shù)轉換器，其特征在于，所述至少一個控制信號包括啟動信號，所述啟動信號在所述復位信號每次轉為無效電平之后的所述計數(shù)值首次等于1的時鐘周期的下一個時鐘周期中從無效電平轉為有效電平，并在所述復位信號每次轉為有效電平時轉為無效電平。

6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的溫度模數(shù)轉換器，其特征在于，所述寄存器模塊還被配置為向提供所述比較結果信號的模擬信號處理電路輸出所寄存的n位二進制數(shù)，以使所述模擬信號處理電路根據(jù)所述n位二進制數(shù)在n個候選參考電壓信號中確定當前周期內(nèi)與所述模擬溫度信號之間進行比較的所述參考電壓信號。

7.根據(jù)權利要求6所述的溫度模數(shù)轉換器，其特征在于，所述寄存器模塊被配置為：在所述計數(shù)值等于n+1時將所寄存的n位二進制數(shù)全部重置為0，在所述計數(shù)值等于0至n-1中的任一個時將標識數(shù)值寄存至所寄存的n位二進制數(shù)的第m低位，在所述計數(shù)值等于1至n中的任一個時將所述比較結果信號當前提供的邏輯值寄存至所寄存的n位二進制數(shù)的第m+1低位，其中m為正整數(shù)且m＝n-cq，所述cq為所述計數(shù)值的數(shù)值。

8.一種溫度傳感器，其特征在于，所述溫度傳感器包括如權利要求1至7中任一項所述的溫度模數(shù)轉換器。

9.根據(jù)權利要求8所述的溫度模數(shù)轉換器，其特征在于，所述溫度傳感器還包括分別與所述溫度模數(shù)轉換器連接的時鐘發(fā)生器、模擬信號處理電路和數(shù)字信號處理電路，所述時鐘發(fā)生器用于向所述溫度模數(shù)轉換器提供所述復位信號和所述時鐘信號，所述模擬信號處理電路用于向所述溫度模數(shù)轉換器提供所述比較結果信號，所述數(shù)字信號處理電路用于接收來自所述溫度模數(shù)轉換器的所述至少一個控制信號。

10.一種車輛設備，其特征在于，所述車輛設備包括至少一個如權利要求8或9所述的溫度傳感器。

技術總結
本申請涉及一種溫度模數(shù)轉換器、溫度傳感器和車輛設備。該溫度模數(shù)轉換器包括：計數(shù)器模塊，被配置為從復位信號每次轉為無效電平開始基于時鐘信號提供計數(shù)值，計數(shù)值為所經(jīng)過的時鐘周期數(shù)除以n+2的余數(shù)；寄存器模塊，用于接收比較結果信號，被配置為隨著計數(shù)值的遞增依次讀取比較結果信號提供的邏輯值，在計數(shù)值等于n時輸出由n位邏輯值組成的數(shù)字溫度信號，并在計數(shù)值等于n+1時將寄存的n位邏輯值清空；信號生成模塊，被配置為根據(jù)計數(shù)值生成至少一個控制信號，每個控制信號的周期均為時鐘信號的周期的整數(shù)倍，每個控制信號對應有一個計數(shù)值的數(shù)值。本申請能夠實現(xiàn)同時滿足車載溫度傳感器性能需求和功能需要的模數(shù)轉換器。

技術研發(fā)人員：田逸寧,郭宇輝,劉永順,徐晴,周妤,石博釔,車璐強,張書陽
受保護的技術使用者：奇瑞汽車股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15