模拟前端及其控制方法
阅读：40发布：2020-05-08
专利汇可以提供模拟前端及其控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种模拟前端及其控制方法。该模拟前端的控制方法，包括获取输入模拟 信号 ，并根据输入 模拟信号 生成输出 数字信号 ；判断输入模拟信号是否发生变化；以及若输入模拟信号未发生变化，则复用输出数字信号的过程。该模拟前端的控制方法，可以对模拟前端的输入模拟信号进行是否发生变化的判断，并当输入模拟信号未发生变化时复用输出数字信号。以此，即可减少 模数转换 器 的工作次数，从而减少模拟前端的功耗。，下面是模拟前端及其控制方法专利的具体信息内容。
1.一种模拟前端的控制方法，其特征在于，包括：
获取输入模拟信号，并根据所述输入模拟信号生成输出数字信号；
判断所述输入模拟信号是否发生变化；
若所述输入模拟信号未发生变化，则复用所述输出数字信号。
2.根据权利要求1所述的模拟前端的控制方法，其特征在于，所述判断所述输入模拟信号是否发生变化，包括：
获取所述输入模拟信号；
获取第一参考模拟信号，并根据所述输入模拟信号与所述第一参考模拟信号生成第一比较信号；
获取第一门限电压，根据所述第一门限电压和所述第一比较信号生成第一比较结果；
获取第二门限电压，根据所述第二门限电压和所述第一比较信号生成第二比较结果；
根据所述第一比较结果和所述第二比较结果，判断所述输入模拟信号变化与否。
3.根据权利要求2所述的模拟前端的控制方法，其特征在于，所述获取第一参考模拟信号，包括：
获取第一数字信号，对所述第一数字信号进行数模转换和驱动增强，得到第一参考模拟信号。
4.根据权利要求2所述的模拟前端的控制方法，其特征在于，所述第一比较结果为所述第一比较信号和所述第一门限电压的差值；
所述第二比较结果为所述第二门限电压和所述第一比较信号的差值。
5.根据权利要求2所述的模拟前端的控制方法，其特征在于，所述判断所述输入模拟信号是否发生变化之前，还包括：
校准所述第一参考模拟信号。
6.根据权利要求5所述的模拟前端的控制方法，其特征在于，所述校准所述第一参考模拟信号，包括：
设定第一门限电压和第二门限电压，所述第二门限电压小于所述第一门限电压；
获取待定数字信号集，所述待定数字信号集包括多个待定数字信号；
在所述待定数字信号集内获取任一所述待定数字信号；
对所述待定数字信号进行数模转换，得到待定参考模拟信号；
获取输入模拟信号，并获取所述待定参考模拟信号；
根据所述输入模拟信号和所述待定参考模拟信号生成第二比较信号；
获取所述第二比较信号和所述第一门限电压的差值，以及所述第二门限电压和所述第二比较信号的差值；
若所述第二比较信号和所述第一门限电压的差值为0，且所述第二门限电压和所述第二比较信号的差值为0，则所述待定参考模拟信号为所述第一参考模拟信号。
7.根据权利要求6所述的模拟前端的控制方法，其特征在于，还包括：
若所述第二比较信号和所述第一门限电压的差值不为0，或/和，所述第二门限电压和所述第二比较信号的差值不为0，则获取另一所述待定数字信号，并执行如下步骤：
对所述待定数字信号进行数模转换，得到待定参考模拟信号；
获取输入模拟信号，并获取所述待定参考模拟信号；
根据所述输入模拟信号和所述待定参考模拟信号生成第二比较信号；
获取所述第二比较信号和所述第一门限电压的差值，以及所述第二门限电压和所述第二比较信号的差值。
8.根据权利要求1所述的模拟前端的控制方法，其特征在于，还包括：
若所述输入模拟信号发生变化，则返回执行所述获取输入模拟信号，并根据所述输入模拟信号生成输出数字信号步骤。
9.一种模拟前端，用于执行如权利要求1至8任意一项所述的模拟前端的控制方法，其特征在于，包括：
模数转换电路，包括模拟信号输入端和数字信号输出端，用于获取输入模拟信号，并根据所述输入模拟信号生成输出数字信号；
判断电路，与所述模数转换电路相连，用于获取所述输入模拟信号，并判断所述输入模拟信号是否发生变化；
控制器，与所述判断电路和所述数字信号输出端相连，用于获取所述判断电路的输出结果，并当所述输入模拟信号未发生变化时，复用所述输出数字信号。
10.根据权利要求9所述的模拟前端，其特征在于，所述模数转换电路包括沿信号传输方向依次连接的可编程增益放大器、第一缓冲器和模数转换器；
所述判断电路包括：
沿信号传输方向依次连接的数模转换器和第二缓冲器，用于生成第一参考模拟信号；
放大器，所述放大器的第一输入端连接于所述可编程增益放大器和所述第一缓冲器之间，以获取所述输入模拟信号，所述放大器的第二输入端连接于所述第二缓冲器，用于获取所述第一参考模拟信号；所述放大器用于根据所述输入模拟信号和所述第一参考模拟信号生成第一比较信号；
门限电压发生器，用于设置第一门限电压和第二门限电压；
第一比较器，与所述放大器的输出端和所述门限电压发生器连接，用于根据所述第一门限电压和所述第一比较信号生成第一比较结果；
第二比较器，与所述放大器的输出端和所述门限电压发生器连接，用于根据所述第二门限电压和所述第一比较信号生成第二比较结果；
所述控制器与所述数模转换器的输入端、所述第一比较器的输出端、所述第二比较器的输出端和所述模数转换器的输出端连接；所述控制器还与所述模数转换器连接，以控制所述模数转换器的工作与否。
模拟前端及其控制方法
技术领域
背景技术
[0004] 发明人在实现传统技术的过程中发现：传统的模拟前端功耗较大。
发明内容
[0005] 基于此，有必要针对传统技术中模拟前端功耗较大的问题，提供一种模拟前端及其控制方法。
[0006] 一种模拟前端的控制方法，包括：
[0007] 获取输入模拟信号，并根据所述输入模拟信号生成输出数字信号；
[0008] 判断所述输入模拟信号是否发生变化；
[0009] 若所述输入模拟信号未发生变化，则复用所述输出数字信号。
[0010] 在其中一个实施例中，所述判断所述输入模拟信号是否发生变化，包括：
[0011] 获取所述输入模拟信号；
[0012] 获取第一参考模拟信号，并根据所述输入模拟信号与所述第一参考模拟信号生成第一比较信号；
[0014] 获取第二门限电压，根据所述第二门限电压和所述第一比较信号生成第二比较结果；
[0015] 根据所述第一比较结果和所述第二比较结果，判断所述输入模拟信号变化与否。
[0016] 在其中一个实施例中，所述获取第一参考模拟信号，包括：
[0017] 获取第一数字信号，对所述第一数字信号进行数模转换和驱动增强，得到第一参考模拟信号。
[0018] 在其中一个实施例中，所述第一比较结果为所述第一比较信号和所述第一门限电压的差值；
[0019] 所述第二比较结果为所述第二门限电压和所述第一比较信号的差值。
[0020] 在其中一个实施例中，所述判断所述输入模拟信号是否发生变化之前，还包括：
[0021] 校准所述第一参考模拟信号。
[0022] 在其中一个实施例中，所述校准所述第一参考模拟信号，包括：
[0023] 设定第一门限电压和第二门限电压，所述第二门限电压小于所述第一门限电压；
[0024] 获取待定数字信号集，所述待定数字信号集包括多个待定数字信号；
[0025] 在所述待定数字信号集内获取任一所述待定数字信号；
[0026] 对所述待定数字信号进行数模转换，得到待定参考模拟信号；
[0027] 获取输入模拟信号，并获取所述待定参考模拟信号；
[0028] 根据所述输入模拟信号和所述待定参考模拟信号生成第二比较信号；
[0029] 获取所述第二比较信号和所述第一门限电压的差值，以及所述第二门限电压和所述第二比较信号的差值；
[0030] 若所述第二比较信号和所述第一门限电压的差值为0，且所述第二门限电压和所述第二比较信号的差值为0，则所述待定参考模拟信号为所述第一参考模拟信号。
[0031] 在其中一个实施例中，所述的模拟前端的控制方法，还包括：
[0032] 若所述第二比较信号和所述第一门限电压的差值不为0，或/和，所述第二门限电压和所述第二比较信号的差值不为0，则获取另一所述待定参考模拟信号，并执行如下步
骤：
骤：
[0033] 对所述待定数字信号进行数模转换，得到待定参考模拟信号；
[0034] 获取输入模拟信号，并获取所述待定参考模拟信号；
[0035] 根据所述输入模拟信号和所述待定参考模拟信号生成第二比较信号；
[0036] 获取所述第二比较信号和所述第一门限电压的差值，以及所述第二门限电压和所述第二比较信号的差值。
[0037] 在其中一个实施例中，所述的模拟前端的控制方法，还包括：
[0038] 若所述输入模拟信号发生变化，则返回执行所述获取输入模拟信号，并根据所述输入模拟信号生成输出数字信号步骤。
[0039] 上述模拟前端的控制方法，包括获取输入模拟信号，并根据输入模拟信号生成输出数字信号；判断输入模拟信号是否发生变化；以及若输入模拟信号未发生变化，则复用输出数字信号的过程。该模拟前端的控制方法，可以对模拟前端的输入模拟信号进行是否发
生变化的判断，并当输入模拟信号未发生变化时复用输出数字信号。以此，即可减少模数转换器的工作次数，从而减少模拟前端的功耗。
生变化的判断，并当输入模拟信号未发生变化时复用输出数字信号。以此，即可减少模数转换器的工作次数，从而减少模拟前端的功耗。
[0040] 一种模拟前端，包括：
[0041] 模数转换电路，包括模拟信号输入端和数字信号输出端，用于获取输入模拟信号，并根据所述输入模拟信号生成输出数字信号；
[0042] 判断电路，与所述模数转换电路相连，用于获取所述输入模拟信号；，并判断所述输入模拟信号是否发生变化；
[0043] 控制器，与所述判断电路、所述数字信号输出端相连，用于获取所述判断电路的输出结果，并当所述输入模拟信号未发生变化时，复用所述输出数字信号。
[0045] 所述判断电路包括：
[0046] 沿信号传输方向依次连接的数模转换器和第二缓冲器，用于生成第一参考模拟信号；
[0047] 放大器，所述放大器的第一输入端连接于所述可编程增益放大器和所述第一缓冲器之间，以获取所述输入模拟信号，所述放大器的第二输入端连接于所述第二缓冲器，用于获取所述第一参考模拟信号；所述放大器用于根据所述输入模拟信号和所述第一参考模拟
信号生成第一比较信号；
信号生成第一比较信号；
[0048] 门限电压发生器，用于设置第一门限电压和第二门限电压；
[0049] 第一比较器，与所述放大器的输出端和所述门限电压发生器连接，用于根据所述第一门限电压和所述第一比较信号生成第一比较结果；
[0050] 第二比较器，与所述放大器的输出端和所述门限电压发生器连接，用于根据所述第二门限电压和所述第一比较信号生成第二比较结果；
[0051] 所述控制器与所述数模转换器的输入端、所述第一比较器的输出端、所述第二比较器的输出端和所述模数转换器的输出端连接；所述控制器还与所述模数转换器连接，以
控制所述模数转换器的工作与否。
控制所述模数转换器的工作与否。
[0052] 上述模拟前端，包括模数转换电路、判断电路及控制器。该模拟前端可以执行如上述实施例中的模拟前端的控制方法，以此，可以减少模数转换电路中的模数转换器的工作次数，从而减少模拟前端的功耗。
附图说明
附图说明
[0053] 图1为传统技术中模拟前端的电路结构示意图；
[0054] 图2为本申请一个实施例中模拟前端的电路结构示意图；
[0055] 图3为本申请一个实施例中模拟前端的控制方法的流程示意图；
[0056] 图4为本申请另一个实施例中模拟前端的电路结构示意图；
[0057] 图5为本申请又一个实施例中模拟前端的电路结构示意图；
[0058] 图6为本申请一个实施例中模拟前端的控制方法的S120的具体流程示意图；
[0059] 图7为本申请一个实施例中模拟前端的控制方法的S140的具体流程示意图；
[0060] 图8为本申请一个具体实施例中模拟前端的控制方法的流程示意图。
[0061] 其中，各附图标号所代表的含义分别为：
[0062] 10、(传统技术)模拟前端；
[0063] 112、可编程增益放大器；
[0064] 114、第一缓冲器；
[0065] 116、模数转换器；
[0066] 118、参考电压缓冲器；
[0067] 120、参考电压发生器；
[0068] 20、模拟前端；
[0069] 210、模数转换电路；
[0070] 220、判断电路；
[0071] 221、数模转换器；
[0072] 222、第二缓冲器；
[0073] 223、放大器；
[0074] 224、门限电压发生器；
[0075] 225、第一比较器；
[0076] 226、第二比较器；
[0077] 230、控制器。
具体实施方式
[0078] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发
明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不
违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不
违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0079] 本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解
为对本申请的限制。
为对本申请的限制。
[0080] 在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0081] 如图1所示，在传统技术中，模拟前端10一般可以包括沿信号传输方向依次连接的可编程增益放大器112、第一缓冲器114和模数转换器116，还包括与模数转换器116连接的
参考电压缓冲器118，以及与参考电压缓冲器118连接的参考电压发生器120。
参考电压缓冲器118，以及与参考电压缓冲器118连接的参考电压发生器120。
[0082] 该模拟前端10工作时，可编程增益放大器112用于获取输入模拟信号vin1，并将输入模拟信号vin1进行放大得到输入模拟信号vin2。放大后的输入模拟信号vin2被传输至第
一缓冲器114，第一缓冲器114用于增强输入信号的驱动能力。其后，由模数转换器116完成输入模拟信号vin1到输出数字信号dout的转换。模数转换器116工作过程中，参考电压发生器120可以产生高精度且低温漂的参考电压，参考电压缓冲器118用于增强参考电压的驱动
能力，并将参考电压传递至模数转换器116。这些都是本领域的惯用技术手段，不再赘述。
一缓冲器114，第一缓冲器114用于增强输入信号的驱动能力。其后，由模数转换器116完成输入模拟信号vin1到输出数字信号dout的转换。模数转换器116工作过程中，参考电压发生器120可以产生高精度且低温漂的参考电压，参考电压缓冲器118用于增强参考电压的驱动
能力，并将参考电压传递至模数转换器116。这些都是本领域的惯用技术手段，不再赘述。
[0083] 在上述传统技术中，模数转换器116、第一缓冲器114和参考电压缓冲器118的功耗较大，从而导致模拟前端10功耗大。
[0084] 基于此，本申请提供一种模拟前端20及其控制方法，该模拟前端20及其控制方法，通过降低模数转换器116、第一缓冲器114和参考电压缓冲器118的使用频率，达到降低模拟前端20的功耗的目的。由于本申请的模拟前端20及其控制方法是基于传统技术中的模拟前端10的改进，因此，传统技术中模拟前端10的各器件的命名及标号在下述实施例中沿用。
[0085] 在一个实施例中，如图2所示，本申请的模拟前端20包括模数转换电路210、判断电路220及控制器230。
[0086] 具体的，模数转换电路210包括模拟信号输入端和数字信号输出端，模拟信号输入端用于获取输入模拟信号vin。这里的输入模拟信号vin可以是vin1或vin2中的任意一个。
模数转换电路210用于根据输入模拟信号vin生成输出数字信号dout。输出数字信号dout从
模拟信号输出端输出。换句话说，本申请的模拟前端20中，模数转换电路210即为传统技术中的模拟前端10。
模数转换电路210用于根据输入模拟信号vin生成输出数字信号dout。输出数字信号dout从
模拟信号输出端输出。换句话说，本申请的模拟前端20中，模数转换电路210即为传统技术中的模拟前端10。
[0087] 判断电路220与模数转换电路210连接，用于获取输入模拟信号vin，并判断输入模拟信号vin是否发生变化。
[0088] 控制器230与判断电路220相连接，用于,并获取判断电路220的输出结果。同时，控制器230还与模数转换电路210的数字信号输出端连接，用于，获取输出数字信号dout。以此，当输入模拟信号vin未发生变化时，控制信号可以根据判断电路220的输出结果复用数
字信号dout。以此，即可减少传统技术中模数转换器116的工作次数，从而减小模拟前端20的功耗。
字信号dout。以此，即可减少传统技术中模数转换器116的工作次数，从而减小模拟前端20的功耗。
[0089] 应用于上述实施例的模拟前端的控制方法可以如图3所示，包括如下步骤：
[0090] S110，获取输入模拟信号，并根据输入模拟信号生成输出数字信号。
[0091] S120，判断输入模拟信号是否发生变化；
[0092] S130，若输入模拟信号未发生变化，则复用输出数字信号。
[0093] 该模拟前端的控制方法，可以对模拟前端20的输入模拟信号vin进行是否发生变化的判断，并当输入模拟信号vin未发生变化时复用输出数字信号。以此，即可减少模数转换器116的工作次数，从而减少模拟前端20的功耗。
[0094] 进一步的，如图4所述，本申请的模拟前端20，其模数转换电路210包括沿电流方向依次连接的可编程增益放大器112、第一缓冲器114和模数转换器116，还包括与模数转换器116连接的参考电压缓冲器118，以及与参考电压缓冲器118连接的参考电压发生器120。
[0095] 此时，由上述描述已知，功耗较大的器件为第一缓冲器114、模数转换器116及参考电压缓冲器118。因此，为减少第一缓冲器114、模数转换器116及参考电压缓冲器118的工作次数，判断电路220用于获取输入模拟信号vin的一端可以连接至可编程增益放大器112的输入端，也可以连接至可编程增益放大器112与第一缓冲器114之间。
[0096] 需要理解的是，判断电路220用于获取输入模拟信号vin的一端既可以连接至可编程增益放大器112的输入端，也可以连接至可编程增益放大器112与第一缓冲器114之间。
[0097] 优选的，判断电路220用于获取输入模拟信号vin的一端可以连接至可编程增益放大器112与第一缓冲器114之间，以此即可避免判断电路220工作过程中启用第一缓冲器
114，又可以借由可编程增益放大器112对输入模拟信号vin1的放大，增加判断电路220的判断准确性。换句话说，在本申请的各实施例中，优选判断电路220连接至可编程增益放大器
112与第一缓冲器114，用于获取可编程增益放大器112输出的输入模拟信号vin2。
114，又可以借由可编程增益放大器112对输入模拟信号vin1的放大，增加判断电路220的判断准确性。换句话说，在本申请的各实施例中，优选判断电路220连接至可编程增益放大器
112与第一缓冲器114，用于获取可编程增益放大器112输出的输入模拟信号vin2。
[0098] 在下述实施例中，以判断电路220获取输入模拟信号vin2为例进行说明。
[0099] 在一个实施例中，如图5所示，本申请的模拟前端20，其判断电路220包括：数模转换器221、第二缓冲器222、放大器223、门限电压发生器224、第一比较器225和第二比较器226。
[0100] 具体的，数模转换器221和第二缓冲器222沿信号传输方向依次连接，换句话说，数模转换器221和第二缓冲器222连接，以使数模转换器221获取第一数字信号din后，可以对第一数字信号din进行数模转换得到模拟信号。第二缓冲器222用于对数模转换器221输出
的模拟信号进行驱动能力的增强，得到第一参考模拟信号。
的模拟信号进行驱动能力的增强，得到第一参考模拟信号。
[0101] 放大器223具有第一输入端和第二输入端。放大器223的第一输入端连接于可编程增益放大器112和第一缓冲器114之间，用于获取输入模拟信号vin2。放大器223的第二输入端可以连接于第二缓冲器222，从而获取第一参考模拟信号。放大器223可以根据输入模拟
信号vin2和第一参考模拟信号生成第一比较信号。
信号vin2和第一参考模拟信号生成第一比较信号。
[0102] 门限电压发生器224用于设置第一门限电压和第二门限电压。一般的，第一门限电压可以略高于第一比较信号，但第一门限电压高于第一比较信号的值可以忽略不计。第二
门限电压可以略低于第二比较信号，但第二门限电压低于第一比较信号的值可以忽略不
计。由此，第二门限电压小于第一门限电压。
门限电压可以略低于第二比较信号，但第二门限电压低于第一比较信号的值可以忽略不
计。由此，第二门限电压小于第一门限电压。
[0103] 第一比较器225与放大器223的输出端和门限电压发生器224连接，用于根据第一门限电压和第一比较信号生成第一比较结果。
[0104] 第二比较器226与放大器223的输出端和门限电压发生器224连接，用于根据第二门限电压和第一比较信号生成第二比较结果。
[0105] 控制器230与数模转换器221的输入端、第一比较器225的输出端、第二比较器226的输出端和模数转换器116的输出端连接，用于获取模数转换器116输出的输出数字信号
dout、第一比较结果和第二比较结果；控制器230还可以向数模转换器221输出第一数字信
号din。
dout、第一比较结果和第二比较结果；控制器230还可以向数模转换器221输出第一数字信
号din。
[0106] 控制器230还可以与模数转换器116连接，从而控制模数转换器116的工作与否。即控制器230可以在上述步骤S110时控制模数转换器116工作，在步骤S120和步骤S130时控制
模数转换器116不工作。以此达到降低模数转换器116工作频率，从而降低模拟前端20功耗
的效果。
模数转换器116不工作。以此达到降低模数转换器116工作频率，从而降低模拟前端20功耗
的效果。
[0107] 进一步的，本申请的模拟前端20，其控制器230还与输入第一缓冲器114、参考电压发生器120和参考电压缓冲器118连接，从而控制输入第一缓冲器114、参考电压发生器120和参考电压缓冲器118的工作与否。以此，控制器230在上述步骤S110时控制输入第一缓冲
器114、参考电压发生器120和参考电压缓冲器118工作；在步骤S120和S130时控制输入第一缓冲器114、参考电压发生器120和参考电压缓冲器118不工作，从而降低模拟前端20功耗。
器114、参考电压发生器120和参考电压缓冲器118工作；在步骤S120和S130时控制输入第一缓冲器114、参考电压发生器120和参考电压缓冲器118不工作，从而降低模拟前端20功耗。
[0108] 下面结合附图5，对本申请的模拟前端的控制方法的步骤S120进行详细说明。
[0109] 在一个实施例中，如图6所示，本申请的模拟前端的控制方法的步骤S120，包括如下步骤：
[0110] S210，获取输入模拟信号。
[0111] 即放大器223的第一输入端获取输入模拟信号vin2。
[0112] S220，获取第一参考模拟信号，并根据输入模拟信号与第一参考模拟信号生成第一比较信号。
[0113] 获取第一参考模拟信号的具体步骤可以是：获取第一数字信号din，并对第一数字信号din进行数模转换和驱动增强，得到第一参考模拟信号。即，使用数模转换器221获取第一数字信号din，并对第一数字信号din进行数模转换得到模拟信号；再使用第二缓冲器222对模拟信号进行驱动能力的增强，从而得到第一参考模拟信号。这里的第一数字信号din可以由控制器230输出。
[0114] 放大器223获取输入模拟信号vin2和第一参考模拟信号后，根据输入模拟信号vin2和第一参考模拟信号生成第一比较信号。一般来说，第一比较信号可以是输入模拟信
号vin2和第一参考模拟信号的差值。
号vin2和第一参考模拟信号的差值。
[0115] S230，获取第一门限电压，根据第一门限电压和第一比较信号生成第一比较结果。
[0116] 即由门限电压发生器224设置第一门限电压之后，由第一比较器225获取第一比较信号和第一门限电压，并根据第一门限电压和第一比较信号生成第一比较结果。
[0117] 更具体来说，第一比较结果可以是1或0。当第一比较信号大于第一门限电压时，第一比较结果为1；当第一比较信号小于第一门限电压时，第一比较结果为0。
[0118] S240，获取第二门限电压，根据第二门限电压和第二比较信号生成第二比较结果。
[0119] 即由门限电压发生器224设置第二门限电压之后，由第二比较器226获取第一比较信号和第二门限电压，并根据第二门限电压和第一比较信号生成第二比较结果。
[0120] 更具体来说，第二比较结果可以是1或0。当第二门限电压大于第一比较信号时，第二比较结果为1；当第二门限电压小于第一比较信号时，第二比较结果为0。
[0121] S250，根据第一比较结果和第二比较结果，判断输入模拟信号变化与否。
[0122] 在根据第一门限电压和第一比较信号生成第一比较结果，并根据第二门限电压和第二比较信号生成第二比较结果后，即可根据第一比较结果和第二比较结果判断输入模拟
信号vin2变化与否。
信号vin2变化与否。
[0123] 更具体来说，第一比较结果和第二比较结果可以是1或0。由上述描述可知，当第一比较结果和第二比较结果均为0时，第一比较结果在第一门限电压和第二门限电压之间。此时，输入模拟信号vin2未发生变化。反之，当第一比较结果和第二比较结果中的至少一个为1时，第一比较结果超出第一门限电压至第二门限电压的范围，则输入模拟信号vin2发生变化。
[0124] 在一个实施例中，步骤S120之前，还包括：
[0125] S140，校准第一参考模拟信号。
[0126] 具体的，如图7所示，该步骤S140包括：
[0127] S410，设定第一门限电压和第二门限电压。
[0128] 即由门限电压发生器224设定第一门限电压和第二门限电压
[0129] S420，获取待定数字信号集，待定数字信号集包括多个待定数字信号。
[0130] 控制器230获取或生成待定数字信号集。该待定数字信号集里一般包括多个待定数字信号。这里的多个指三个或三个以上的整数。多个待定数字信号可以呈等差数列。
[0131] 在本申请的各实施例中，需要从待定数字信号集中选取一个待定数字信号生成第一参考模拟信号。步骤S140还包括如下从待定数字信号集中选取一个待定数字信号生成第
一参考模拟信号的步骤：
一参考模拟信号的步骤：
[0132] S430，在待定数字信号集内获取任一待定数字信号。
[0133] 即从待定数字信号集里选取一个待定数字信号。
[0134] S440，对待定数字信号进行数模转换，得到待定参考模拟信号。
[0135] 对步骤S430中的待定数字信号进行数模转换，得到待定参考模拟信号。
[0136] S450，获取输入模拟信号，并获取待定参考模拟信号。
[0137] 这里的输入模拟信号依然指可编程增益放大器112放大后的输入模拟信号vin2。
[0138] S460，根据输入模拟信号和待定参考模拟信号生成第二比较信号。
[0139] 与生成第一比较信号的过程相似，根据输入模拟信号vin2和待定参考模拟信号得到第二比较信号。第二比较信号可以是输入模拟信号vin2和待定参考模拟信号的差值。
[0140] S470，获取第二比较信号和第一门限电压的差值，以及第二门限电压和第二比较信号的差值。
[0141] 由第一比较器225获取第二比较信号和第一门限电压，并得到第二比较信号和第一门限电压的差值。
[0142] 具体来说，第二比较信号和第一门限电压的差值可以是1或0。当第二比较信号大于第一门限电压时，则第二比较信号和第一门限电压的差值为1；当第二比较信号小于第一门限电压时，则第二比较信号和第一门限电压的差值为0。
[0143] 同样的，由第二比较器226获取第二比较信号和第二门限电压，并得到第二门限电压和第二比较信号的差值。
[0144] 更具体来说，第二门限电压和第二比较信号的差值可以是1或0。当第二门限电压大于第二比较信号时，则第二门限电压和第二比较信号的差值为1；当第二门限电压小于第二比较信号时，则第二门限电压和第二比较信号的差值为0。
[0145] 换句话说，当第二比较信号在第二门限电压至第一门限电压之间时，第二比较信号和第一门限电压的差值为0，且第二门限电压和第二比较信号的差值为0。
[0146] S480，若第二比较信号和第一门限电压的差值为0，且第二门限电压和第二比较信号的差值为0，则待定参考模拟信号为第一参考模拟信号。
[0147] 即当第二比较信号号在第二门限电压至第一门限电压之间时，将该第二比较信号对应的待定参考模拟信号作为第一参考模拟信号。
[0148] 在另一个实施例中，若第二比较信号和第一门限电压的差值不为0，或/和，第二门限电压和第二比较信号的差值不为0，则：获取另一待定数字信号，并重新执行步骤S440到S470，直至第二比较信号和第一门限电压的差值为0，且第二门限电压和第二比较信号的差值为0。即，若第二比较信号不在第一门限电压和第二门限电压之间，获取另一待定数字信号，并重新执行步骤S440到S470，直至第二比较信号在第一门限电压和第二门限电压之间。
[0149] 在一个实施例中，本申请的模拟前端的控制方法，还包括与步骤S300并列的：
[0150] S400，若输入模拟信号发生变化，则返回执行步骤S100。
[0151] 下面结合附图5及图8，从一个具体的实施例，对本申请的模拟前端的控制方法进行描述。
[0152] 具体的，本申请的模拟前端的控制方法，基于图5中的模拟前端20。在该模拟前端20中，放大器223具有工作电压。门限电压发生器224产生的第一门限电压应大于放大器223的工作电压，且接近放大器223的工作电压；门限电压发生器224产生的第二门限电压应小
于放大器223的工作电压，且接近放大器223的工作电压。这里的接近是指两者的差值在可
以忽略不计的范围内。
于放大器223的工作电压，且接近放大器223的工作电压。这里的接近是指两者的差值在可
以忽略不计的范围内。
[0153] 例如，放大器223的工作电压为1.5V，第一门限电压为1.5V+0.001V；第二门限电压为1.5V-0.001V。
[0154] 如图5及图8所示，本申请的模拟前端20及其控制方法的工作过程包括：
[0155] 获取输入模拟信号vin后，首先判断是否第一次获取输入模拟信号vin：
[0156] 模拟前端20第一次获取输入模拟信号vin1时，
[0157] 第一阶段，模数转换电路210工作过程：
[0158] 可编程增益放大器112获取输入模拟信号vin1，并对输入模拟信号vin1进行放大得到输入模拟信号vin2；第一缓冲器114对输入模拟信号vin2进行驱动增强；模数转换器
116对驱动增强后的输入模拟信号vin2进行模数转换，得到输出数字信号dout。该输出数字信号dout由控制器230获取并存储。
116对驱动增强后的输入模拟信号vin2进行模数转换，得到输出数字信号dout。该输出数字信号dout由控制器230获取并存储。
[0159] 第二阶段，判断电路220校准周期：
[0160] 门限电压发生器224设定第一门限电压如1.5V+0.001V，设定第二门限电压如1.5V-0.001V。
[0161] 控制器230从待定数字信号集中选取一个待定数字信号，并将该待定数字信号传递至数模转换器221。数模转换器221获取该待定数字信号后，对该待定数字信号进行数模
转换，并由第二缓冲器222进行放大，得到待定参考模拟信号。
转换，并由第二缓冲器222进行放大，得到待定参考模拟信号。
[0162] 放大器223获取输入模拟信号vin2和待定参考模拟信号，根据输入模拟信号vin2和待定参考模拟信号的差生成第二比较信号。在本实施例中，放大器223工作电压为1.5V。
[0163] 第一比较器225计算第二比较信号和第一门限电压的差值，当该差值小于0，即第二比较信号小于第一门限电压时，输出结果为0。换句话说，此时第二比较信号和第一门限电压的差值为0。第二比较器226计算第二门限电压值和第二比较信号的差值，当该差值小
于0，即第二门限电压小于第二比较信号时，输出结果为0。换句话说，此时第二门限电压值和第二比较信号的差值为0。
于0，即第二门限电压小于第二比较信号时，输出结果为0。换句话说，此时第二门限电压值和第二比较信号的差值为0。
[0164] 若第二比较信号和第一门限电压的差值，及，第二门限电压值和第二比较信号的差值中的至少一个不为0，即为1，则：
[0165] 控制器230选取另一待定数字信号，并根据另一待定数字信号重新计算第二比较信号和第一门限电压的差值，即第二门限电压值和第二比较信号的差值。
[0166] 若第二比较信号和第一门限电压的差值，及，第二门限电压值和第二比较信号的差值均为0，此时，第一门限电压大于第二比较信号大于第二门限电压。
[0167] 则：
[0168] 将本次校准所使用的待定数字信号作为第一数字信号din；将第一数字信号din对应的待定参考模拟信号作为第一参考模拟信号。
[0169] 模拟前端20不是第一次获取输入模拟信号vin1时，
[0170] 第三阶段，判断电路220测量周期：
[0171] 控制器230输出第一数字信号din至数模转换器221，得到第一参考模拟信号。
[0172] 放大器223获取输入模拟信号vin2和第一参考模拟信号，根据输入模拟信号和第一参考模拟信号的差生成第一比较信号。
[0173] 第一比较器225计算第一比较信号和第一门限电压的差值，当该差值小于0，即第一比较信号小于第一门限电压时，输出结果为0。换句话说，此时第一比较信号和第一门限电压的差值为0。第二比较器226计算第二门限电压和第一比较信号的差值，当该差值小于
0，即第二门限电压小于第一比较信号时，输出结果为0。换句话说，此时第二门线电压和第一比较信号的差值为0。
0，即第二门限电压小于第一比较信号时，输出结果为0。换句话说，此时第二门线电压和第一比较信号的差值为0。
[0174] 若第一比较信号和第一门限电压的差值，及，第二门限电压值和第一比较信号的差值均为0，此时，第一门限电压大于第一比较信号大于第二门限电压。则：复用输出数字信号。
[0175] 若第一比较信号和第一门限电压的差值，及，第二门限电压值和第一比较信号的差值的至少一个不为0，即为1，则：重新根据第二次获取的输入模拟信号vin1生成输出数字信号dout；并根据第二次获取的输入模拟信号vin1校准第一参考模拟信号。
[0176] 在上述模拟前端的控制方法的工作原理为：在第一阶段，与传统技术相同，使用模拟信号得到数字信号。在第二阶段，即判断电路220的校准周期内，通过循环计算找出满足如下条件的第一参考模拟信号：
[0177] 第一参考模拟信号与输入模拟信号之间的信号差可以忽略不计。
[0178] 找到第一参考模拟信号后，在第三阶段，以第一参考模拟信号为依据判断输入模拟信号是否发生变化，若输入模拟信号未发生变化，则复用输入模拟信号对应的输出数字
信号。
信号。
[0179] 在本实施例中，若第二次及之后所获取的输入模拟信号vin1经测量周期判断始终未发生变化，则控制器可以一直复用输出数字信号dout。若第二次及之后某一次所获取的
输入模拟信号vin1经测量周期判断发生变化，则根据变化后的输入模拟信号vin1重新生成
输出数字信号dout，并校准第一参考模拟信号。
输入模拟信号vin1经测量周期判断发生变化，则根据变化后的输入模拟信号vin1重新生成
输出数字信号dout，并校准第一参考模拟信号。
[0180] 上述模拟前端20及其控制方法，可以在输入模拟信号不变时，一直复用输出数字信号，从而减少了第一缓冲器114、模数转换器116和参考电压缓冲器118的使用次数，进而降低了整个模拟前端20的功耗。
[0181] 在一个具体的实施例中，在上述第二阶段，控制器230可以通过二分法在待定数字信号集中选取待定数字信号。
[0182] 具体来说，待定数字信号集包括从最小数字信号到最大数字信号的多个数字信号。控制器230第一次选取待定数字信号时，可以选取值为中间值的数字信号作为待定数字信号。
[0183] 若该待定数字信号对应的第二比较信号和第一门限电压的差值为1，第二门限电压与第二比较信号的差值为0，可知此时第二比较信号大于第一门限电压，即待定参考模拟信号小于输入模拟信号。此时，可以值为中间值的数字信号到最大数字信号组成新的待定
数字信号集。
数字信号集。
[0184] 反之，若待定数字信号对应的第二比较信号和第一门限电压的差值为0，第二门限电压与第二比较信号的差值为1，可知此时第二比较信号小于第二门限电压，即待定参考模拟信号大于输入模拟信号。此时，可以最小数字信号到值为中间值的数字信号组成新的待
定数字信号集。
定数字信号集。
[0185] 直至找到第一数字信号din，不再赘述。
[0186] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存
在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
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