本發(fā)明涉及信號(hào)處理領(lǐng)域，特別地，涉及模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備以及模數(shù)轉(zhuǎn)換方法。

背景技術(shù)：

1、在許多電子應(yīng)用中，模擬輸入信號(hào)被轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出信號(hào)，以用于進(jìn)一步的數(shù)字信號(hào)處理。例如，在測(cè)量電池電量的系統(tǒng)中，電子設(shè)備可以配備一個(gè)或多個(gè)傳感器(如電流、電壓、溫度傳感器)進(jìn)行測(cè)量，這些傳感器可以生成模擬信號(hào)。然后，可以將模擬信號(hào)提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)作為輸入以生成數(shù)字輸出信號(hào)以供進(jìn)一步處理。

2、在測(cè)量電池電量的系統(tǒng)中，庫(kù)侖計(jì)用于感測(cè)負(fù)載電流產(chǎn)生的壓降，庫(kù)侖計(jì)的精準(zhǔn)度對(duì)電池的電荷狀態(tài)(soc)的估算非常重要。在庫(kù)侖計(jì)的應(yīng)用中，存在兩種情況要求庫(kù)侖計(jì)中的adc同時(shí)具備精度和速度。第一種情況是，當(dāng)負(fù)載電流非常小時(shí)，輸入電壓信號(hào)也非常小，因此任何微小的誤差都會(huì)導(dǎo)致很大程度的誤差。特別地，當(dāng)誤差在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)累積時(shí)，這使得電池的soc估算非常不準(zhǔn)確。第二種情況是，當(dāng)負(fù)載電流快速變化時(shí)，如當(dāng)電池為電動(dòng)汽車(chē)供電且駕駛員正在加速時(shí)，或電池為服務(wù)器供電而用戶正在運(yùn)行大型計(jì)算程序時(shí)，這些瞬時(shí)負(fù)載浪涌要求adc的快速采樣。如果采樣速度不足以捕捉這些瞬態(tài)事件，庫(kù)侖計(jì)就會(huì)漏掉電荷損失。當(dāng)這種瞬態(tài)負(fù)載浪涌在較長(zhǎng)的采樣周期之間反復(fù)發(fā)生時(shí)，電荷狀態(tài)的估算誤差就會(huì)變得很大。

3、通常，傳統(tǒng)的adc通過(guò)犧牲速度來(lái)實(shí)現(xiàn)高精度，或者通過(guò)犧牲精度來(lái)實(shí)現(xiàn)高速度。并且，在庫(kù)侖計(jì)中使用的adc中，設(shè)定固定的慢速采樣速度，以獲得更好的精度。

4、因此，需要一種模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備以及模數(shù)轉(zhuǎn)換方法，能夠解決adc的高精度和高速度之間的矛盾，且能實(shí)時(shí)地調(diào)整用戶對(duì)高精度和高速度之間的需求，以在各種工作條件下具有更好的適應(yīng)性。本申請(qǐng)適用于解決此需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上文提到的在模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的高精度和高采樣速度之間的兼顧性問(wèn)題，在本申請(qǐng)的第一方面，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備，包括：第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器；第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換的采樣速率大于所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣速率；閾值比較器，配置為接收第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果，并與閾值進(jìn)行比較；以及選擇器，配置為接收閾值比較器的比較結(jié)果，以選擇第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器或第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果作為模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的輸出結(jié)果。

2、進(jìn)一步，模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備還包括：微分器，連接在第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器和閾值比較器之間，配置為對(duì)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果進(jìn)行微分計(jì)算，且將微分計(jì)算結(jié)果輸入閾值比較器以與所述閾值進(jìn)行比較。

3、進(jìn)一步，所述選擇器配置為當(dāng)微分計(jì)算結(jié)果大于或等于所述閾值時(shí)，選擇第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果作為模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的輸出結(jié)果；當(dāng)微分計(jì)算結(jié)果小于所述閾值時(shí)，選擇第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果作為模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的輸出結(jié)果。

4、進(jìn)一步，模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備還包括：閾值調(diào)整器，配置為基于所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果以及學(xué)習(xí)算法，將調(diào)整結(jié)果輸出至閾值比較器以調(diào)整所述閾值。

5、進(jìn)一步，所述學(xué)習(xí)算法包括當(dāng)前選擇第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果作為模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的輸出結(jié)果的概率，所述概率基于之前選擇第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果作為模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的輸出結(jié)果的概率、選擇第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果作為模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的輸出結(jié)果的總次數(shù)以及選擇第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果作為模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的輸出結(jié)果的總次數(shù)而計(jì)算得到。

6、在本申請(qǐng)的第二方面，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種模數(shù)轉(zhuǎn)換方法，包括：提供第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將第一模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一數(shù)字輸出信號(hào)；提供第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將第一模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二數(shù)字輸出信號(hào)，其中，所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換的采樣速率大于所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣速率；對(duì)第二數(shù)字輸出信號(hào)進(jìn)行微分計(jì)算，且將微分計(jì)算結(jié)果與閾值進(jìn)行比較；以及基于比較結(jié)果，選擇第一數(shù)字輸出信號(hào)或第二數(shù)字輸出信號(hào)作為輸出信號(hào)。

7、進(jìn)一步，所述基于比較結(jié)果，選擇第一數(shù)字輸出信號(hào)或第二數(shù)字輸出信號(hào)作為輸出信號(hào)的步驟包括：當(dāng)微分計(jì)算結(jié)果大于或等于所述閾值時(shí)，選擇第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的第二數(shù)字輸出信號(hào)作為輸出信號(hào)；當(dāng)微分計(jì)算結(jié)果小于所述閾值時(shí)，選擇第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的第一數(shù)字輸出信號(hào)作為輸出信號(hào)。

8、進(jìn)一步，在所述對(duì)第二數(shù)字輸出信號(hào)進(jìn)行微分計(jì)算，且將微分計(jì)算結(jié)果與閾值進(jìn)行比較的步驟之前包括閾值調(diào)整步驟，閾值調(diào)整步驟包括：計(jì)算當(dāng)前選擇第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的第二數(shù)字輸出信號(hào)作為輸出信號(hào)的概率，所述當(dāng)前選擇第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的第二數(shù)字輸出信號(hào)作為輸出信號(hào)的概率大于或等于第一概率時(shí)，則降低閾值比較器中的閾值；以及所述當(dāng)前選擇第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的第二數(shù)字輸出信號(hào)作為輸出信號(hào)的概率小于第一概率時(shí)，則增加閾值比較器中的閾值。

9、進(jìn)一步，所述計(jì)算當(dāng)前選擇第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的第二數(shù)字輸出信號(hào)作為輸出信號(hào)的概率包括：存儲(chǔ)之前每一次選擇所述第二數(shù)字輸出信號(hào)作為輸出信號(hào)的概率，存儲(chǔ)選擇所述第二數(shù)字輸出信號(hào)作為輸出信號(hào)的第二總次數(shù)，存儲(chǔ)選擇第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的第一數(shù)字輸出信號(hào)作為輸出信號(hào)的第一總次數(shù)，以及基于之前每一次的概率、第一總次數(shù)和第二總次數(shù)，得到當(dāng)前選擇所述第二數(shù)字輸出信號(hào)作為輸出信號(hào)的概率。

10、在本申請(qǐng)的第三方面，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種電子設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器；以及連接至所述存儲(chǔ)器的處理器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有指令，所述指令當(dāng)由所述處理器執(zhí)行時(shí)，使得所述電子設(shè)備執(zhí)行上述方法。

11、在本申請(qǐng)的第四方面，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序由處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方法。

12、在本申請(qǐng)的第五方面，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括指令，該指令在由處理器執(zhí)行時(shí)導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)上述方法。

13、上文相當(dāng)廣泛地概述了本申請(qǐng)的特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，以便可以更好地理解以下對(duì)本申請(qǐng)的詳細(xì)描述。下文將描述本申請(qǐng)的額外特征和優(yōu)點(diǎn)，它們形成本申請(qǐng)的權(quán)利要求的主題。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白，可容易地利用公開(kāi)的概念和特定實(shí)施例作為修改或設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的相同目的的其它結(jié)構(gòu)或過(guò)程的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)意識(shí)到，此類(lèi)等效構(gòu)造沒(méi)有偏離隨附權(quán)利要求中所闡述的本申請(qǐng)的精神和范圍。

技術(shù)特征：

1.一種模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備，其特征在于，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備，其特征在于：所述選擇器配置為當(dāng)微分計(jì)算結(jié)果大于或等于所述閾值時(shí)，選擇第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果作為模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的輸出結(jié)果；當(dāng)微分計(jì)算結(jié)果小于所述閾值時(shí)，選擇第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果作為模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的輸出結(jié)果。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備，其特征在于，還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備，其特征在于：所述學(xué)習(xí)算法包括當(dāng)前選擇第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果作為模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的輸出結(jié)果的概率，所述概率基于之前選擇第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果作為模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的輸出結(jié)果的概率、選擇第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果作為模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的輸出結(jié)果的總次數(shù)以及選擇第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果作為模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的輸出結(jié)果的總次數(shù)而計(jì)算得到。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備，其特征在于：所述閾值調(diào)整器被配置為當(dāng)所述當(dāng)前選擇第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果作為模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的輸出結(jié)果的概率大于或等于第一概率時(shí)，則降低閾值比較器中的閾值；當(dāng)所述當(dāng)前選擇第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果作為模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的輸出結(jié)果的概率小于第一概率時(shí)，則增加閾值比較器中的閾值。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-3、5-6中任一項(xiàng)所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備，其特征在于，還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備，其特征在于，還包括：

9.一種模數(shù)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述基于比較結(jié)果，選擇第一數(shù)字輸出信號(hào)或第二數(shù)字輸出信號(hào)作為輸出信號(hào)的步驟包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，在所述對(duì)第二數(shù)字輸出信號(hào)進(jìn)行微分計(jì)算，且將微分計(jì)算結(jié)果與閾值進(jìn)行比較的步驟之前還包括閾值調(diào)整步驟，所述閾值調(diào)整步驟包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述計(jì)算當(dāng)前選擇第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的第二數(shù)字輸出信號(hào)作為輸出信號(hào)的概率包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任一項(xiàng)所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，在當(dāng)微分計(jì)算結(jié)果大于或等于所述閾值時(shí)，選擇第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的第二數(shù)字輸出信號(hào)作為輸出信號(hào)的步驟之后，還包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求9-12中任一項(xiàng)所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，在所述對(duì)第二數(shù)字輸出信號(hào)進(jìn)行微分計(jì)算，且將微分計(jì)算結(jié)果與閾值進(jìn)行比較的步驟之前，還包括：

15.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：

16.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于：所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序由處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求9-14中任一項(xiàng)所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換方法。

17.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于：包括指令，所述指令在由處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求9-14中任一項(xiàng)所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備及模數(shù)轉(zhuǎn)換方法，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備包括：第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器；第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換的采樣速率大于所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣速率；閾值比較器，配置為接收第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果，并與閾值進(jìn)行比較；以及選擇器，配置為接收閾值比較器的比較結(jié)果，以選擇第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器或第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出結(jié)果作為模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的輸出結(jié)果。

技術(shù)研發(fā)人員：謝章熠,詹福春
受保護(hù)的技術(shù)使用者：芯祥科技（合肥）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21