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公開番号2025031182
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023137231
出願日2023-08-25
発明の名称A/D変換装置及び電池監視用集積回路装置
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人サトー
主分類H03M 3/02 20060101AFI20250228BHJP(基本電子回路)
要約【課題】量子化器へ与える基準電圧を動作モード毎に設定できるようにした二以上の動作モードを持つA/D変換装置及び電池監視用集積回路装置を提供する。
【解決手段】A/D変換装置101は、入力信号及びDAC13の出力が入力される積分器11と、基準電位が印加されると共に積分器11の出力が入力される量子化器12と、量子化器12の出力をDA変換するDAC13と、二次ΔΣ型モードと巡回型モードを含む二モード以上の動作モードを切替動作する制御回路10と、動作モードに応じて量子化器12へ印加する基準電位を切替可能な電位生成回路14と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
入力信号及びＤＡＣの出力が入力される積分器（１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）と、
基準電位が印加されると共に前記積分器の出力が入力される量子化器（１２）と、
前記量子化器の出力をＤＡ変換する前記ＤＡＣ（１３、２５ｐ、２５ｍ、２６ｐ、２６ｍ、２７ｐ、２７ｍ、２５ｂｐ、２５ｂｍ）と、
二次ΔΣ型モードと巡回型モードを含む二モード以上の動作モードを切替える制御回路（１０）と、
前記動作モードに応じて前記量子化器へ印加する前記基準電位を切替可能な電位生成回路（１４；３１４；４１４）と、
を備えるＡ／Ｄ変換装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記積分器は、
前記入力信号及び前記ＤＡＣの出力を入力する一次積分器（１１ａ）と、
前記一次積分器の出力及び前記ＤＡＣの出力を入力する二次積分器（１１ｂ）と、
前記量子化器への入力を前記一次積分器の出力とするか前記二次積分器の出力とするかを切替可能にする積分器出力切替スイッチ（１１ｃ；４１１ｃ）と、を備える請求項１記載のＡ／Ｄ変換装置。
【請求項３】
前記巡回型モードでは、前記一次積分器を用いて動作させて前記二次積分器の動作電流をカットする請求項２記載のＡ／Ｄ変換装置。
【請求項４】
前記ＤＡＣは、ＤＡＣ容量を備え、
前記積分器は、スイッチと、前記入力信号を入力するサンプリング容量及び前記ＤＡＣのＤＡＣ容量が同一容量値として組み合わせて構成されたスイッチトキャパシタアンプを備えて構成され、前記スイッチを切り替えることにより前記スイッチトキャパシタアンプのゲインを切り替える請求項３記載のＡ／Ｄ変換装置。
【請求項５】
前記スイッチトキャパシタアンプには、ゲインブーストアンプ付のテレスコピックアンプ（２２４）を用いる請求項４記載のＡ／Ｄ変換装置。
【請求項６】
前記制御回路は、前記出力切替スイッチにより切替えて前記二次積分器の出力を用いる二次ΔΣ型モードと、巡回動作を行う巡回型モードと、前記出力切替スイッチにより切替えて前記一次積分器の出力を用いる一次ΔΣ動作及び巡回動作を変換途中で切り替えＡＤ変換を行うハイブリッドモードと、を含む三モード以上を切り替える請求項４又は５記載のＡ／Ｄ変換装置。
【請求項７】
前記ハイブリッドモードでは、ＡＤ変換の開始時には前記一次ΔΣ動作を行い、前記ＡＤ変換の途中でスイッチのオンオフ状態を切り替えて巡回動作を行い、前記一次ΔΣ動作のＡＤ変換結果と前記巡回動作のＡＤ変換結果を組み合わせてハイブリッドモードのＡＤ変換結果として出力する請求項６記載のＡ／Ｄ変換装置。
【請求項８】
前記電位生成回路は、抵抗ラダー（Ｒｒ１）と基準電位切替スイッチ（SCP1p、SCP2p、SCP1m、SCP2m）とを組み合わせて構成され、前記基準電位を変更可能にする請求項４記載のＡ／Ｄ変換装置。
【請求項９】
前記制御回路は、ＡＤ変換の前記動作モードの切替と同期して前記基準電位切替スイッチを切り替える請求項８記載のＡ／Ｄ変換装置。
【請求項１０】
前記基準電位切替スイッチは、第１ＭＯＳＦＥＴ及び第２ＭＯＳＦＥＴを二つ直列した構成とされており、
前記基準電位切替スイッチのオフ時には、前記第１ＭＯＳＦＥＴと前記第２ＭＯＳＦＥＴとの間の中間電位を第３ＭＯＳＦＥＴを介してコモン電位（ＶＣＭ０）に接続するように構成されている請求項９記載のＡ／Ｄ変換装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ａ／Ｄ変換装置及び電池監視用集積回路装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
本願出願人は、ΔΣ方式と巡回方式とを組み合わせたハイブリッドモードを用いてＡＤ変換処理を行う技術を提案し、さらにΔΣ方式のΔΣモード、ΔΣ方式及び巡回方式を組み合わせたハイブリッドモード、巡回方式の巡回モード、の少なくとも２以上のモードにより動作するＡ／Ｄ変換装置を提案している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－０４４６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、電池監視要集積回路装置のように、低速で高精度な電池状態検出、高速で低精度な故障診断機能を有する場合、二つの異なる仕様に対応するため、二つのＡ／Ｄ変換装置を実装すると回路の実装面積・消費電力が増大してしまう。
【０００５】
また、一つのＡ／Ｄ変換装置で複数の動作モードを切り替え動作できるように実装した場合、基準電位が固定となってしまい、Ａ／Ｄ変換装置内の積分器動作が飽和・不安定となってしまい精度が悪化してしまう。また、動作モード毎に量子化器と基準電圧生成回路を設けると、全体の量子化器の消費電力を増加させることになりしかも回路実装面積を増大させることになる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、量子化器へ与える基準電位を動作モード毎に設定できるようにしたＡ／Ｄ変換装置及び電池監視用集積回路装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、入力信号及びＤＡＣの出力が入力される積分器と、基準電位が印加されると共に前記積分器の出力が入力される量子化器と、前記量子化器の出力をＤＡ変換する前記ＤＡＣと、二次ΔΣ型モードと巡回型モードを含む二モード以上の動作モードを切替える制御回路と、量子化器へ印加する基準電位を動作モードに応じて切替可能な電位生成回路と、を備える。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、電位生成回路が量子化器へ印加する基準電位を二モード以上の動作モードに応じて切替えることができ、量子化器へ与える基準電位を動作モード毎に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態におけるＡ／Ｄ変換装置の電気的構成ブロック図
第１実施形態における電池監視用集積回路装置の電気的構成ブロック図
第１実施形態におけるＡ／Ｄ変換装置の具体例の電気的構成ブロック図
第１実施形態におけるＡ／Ｄ変換装置の具体例の詳細な回路構成図（ΔΣモードの基本的スイッチ状態）
第１実施形態におけるＡ／Ｄ変換装置の具体例の詳細な回路構成図（巡回型モード、ハイブリッドモードの基本的スイッチ状態）
第１実施形態におけるＤＡＣの一部を示す電気的構成図その１
第１実施形態におけるＤＡＣの一部を示す電気的構成図その２
第１実施形態におけるＤＡＣの一部を示す電気的構成図その３
第１実施形態におけるＤＡＣの一部を示す電気的構成図その４
第１実施形態において、巡回型モード、ハイブリッドモードの信号伝達経路を説明する図
第２実施形態におけるテレスコピックアンプの電気的構成図
第３実施形態における電位生成回路の電気的構成図
第４実施形態における電位生成回路の電気的構成図
第４実施形態におけるスイッチの電気的構成図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、Ａ／Ｄ変換装置の幾つかの実施形態を説明する。以下に説明する各実施形態において、同一又は類似の動作を行う構成については、同一又は類似の符号を付して必要に応じて説明を省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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