JP6718284B2 - 信号処理回路、クーロンカウンタ回路、電子機器 - Google Patents
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Description
ΔΣ型のA/Dコンバータは、逐次比較型などのA/Dコンバータに比べて、1回の測定に長い時間を要する上に、動作パラメータの切りかえにも長い時間を要する。したがってΔΣ型のA/Dコンバータを備える信号処理回路に、本発明を適用することにより、その効果をより一層享受できる。
実施の形態では、チャンネルごとにアンプ10の利得とA/Dコンバータ20のサンプリングレート、フィルタ特性が異なる場合を説明したが本発明はそれに限定されない。入力アナログ信号S1の信号レベルの変動がそれほど大きくなく、状況に応じて、その変動速度が変化するような場合には、A/Dコンバータ20の動作パラメータのみをチャンネルごとに異ならしめてもよい。
実施の形態では、複数チャンネルのひとつを動作させ、残りのチャンネルを停止したが、本発明はそれに限定されない。たとえば、複数チャンネルのA/D変換ユニット40を動作させて、複数のデジタル信号S3を生成しておき、デジタル回路30によって、最適なデジタル信号S3を選択するようにしてもよい。
入力アナログ信号S1が電流信号である場合には、アンプ10は、トランスインピーダンスアンプで構成してもよい。
チャンネル数を3以上とした場合には、チャンネルごとに、アンプ10とA/Dコンバータ20の動作パラメータをさらに多様に変化させることができる。
実施の形態では、信号処理回路100の起動時に、複数チャンネルのA/D変換ユニット40の動作パラメータを設定したが、本発明はそれに限定されない。たとえば信号処理回路100の設計段階において、各チャンネルに必要な動作パラメータが分かっている場合には、製造段階において、複数のA/D変換ユニット40の動作パラメータを異なるように設計すればよい。
図2の信号処理回路100は、2つの入力端子INP,INNを有したが、接地電圧を基準とするシングルエンドの入力アナログ信号S1を受け付けてもよい。
デジタル回路30は、異常検出部を含んでもよい。異常検出部は、入力アナログ信号S1を固定した状態で、複数チャンネルのA/D変換ユニット40により複数のデジタル信号S3を生成し、複数のデジタル信号S3の比較結果にもとづいて、各チャンネルの異常の有無を判定する。これにより、信号処理回路100の動作中においても、故障や異常を検出できる。
続いて、信号処理回路100の用途を説明する。信号処理回路100は、変動の時間スケールが動的に変化する電気的状態や物理的状態をセンシングする用途に好適である。こうした用途として、バッテリの残量検出が挙げられる。
Claims (10)
- それぞれが、共通の入力アナログ信号を増幅するアンプおよび前記アンプの出力信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバータを含む複数チャンネルのA/D変換ユニットを備え、
前記アンプおよび前記A/Dコンバータの動作パラメータの少なくともひとつが、チャンネル毎に個別に設定可能であり、
前記複数チャンネルのA/D変換ユニットは、広いダイナミックレンジを高速にサンプリング可能な第1A/D変換ユニットと、狭いダイナミックレンジを高精度で低速にサンプリング可能な第2A/D変換ユニットと、を含むことを特徴とする信号処理回路。 - 前記A/Dコンバータは、ΔΣ型であることを特徴とする請求項1に記載の信号処理回路。
- 前記A/Dコンバータは、サンプリングレートおよびフィルタ特性が可変であることを特徴とする請求項2に記載の信号処理回路。
- 前記アンプは、ゲインが可変であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の信号処理回路。
- 前記入力アナログ信号の状態に応じて、前記複数チャンネルのA/D変換ユニットのひとつを有効化し、有効なA/D変換ユニットからの前記デジタル信号を処理対象とすることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の信号処理回路。
- 前記入力アナログ信号の状態に応じて、前記複数チャンネルのA/D変換ユニットのうち複数を有効化し、有効な複数のA/D変換ユニットからの複数のデジタル信号のうち、最適なひとつを処理対象とすることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の信号処理回路。
- 前記入力アナログ信号を固定した状態で前記複数チャンネルのA/D変換ユニットにより複数のデジタル信号を生成し、前記複数のデジタル信号にもとづいて、各チャンネルの異常の有無を判定する異常検出部をさらに備えることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の信号処理回路。
- ひとつの半導体基板に一体集積化されることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の信号処理回路。
- バッテリに流れる電流を示す電流検出信号を受ける入力端子と、
前記電流検出信号をデジタル信号に変換する請求項1から8のいずれかに記載の信号処理回路と、
前記信号処理回路の出力信号を積算する演算部と、
を備えることを特徴とするクーロンカウンタ回路。 - バッテリと、
前記バッテリを充電する充電回路と、
前記バッテリの充放電電荷を検出する請求項9に記載のクーロンカウンタ回路と、
前記クーロンカウンタ回路の出力にもとづいて、前記バッテリの残量を検出する残量検出回路と、
を備えることを特徴とする電子機器。
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