本申請屬于電子電路，尤其涉及一種動態范圍增強電路、動態范圍增強芯片、模數轉換模組及電子設備。

背景技術：

1、隨著電子設備的智能化程度越來越高，對電子設備的數據處理能力的要求也隨之變高。例如，要求電子設備具有語音識別能力等。若需要電子設備具有語音收發和語音識別能力，則需要電子設備具有模數轉換功能。也即，將語音對應的模擬信號進行模數轉換，得到能夠被機器處理的數字信號。因為在模數轉換過程中，如果模擬信號幅度太大或者太小，都會導致模數轉換得到的數字信號無法使用，所以在模數轉換過程中，需要考慮模數轉換電路或者模數轉換模組的動態范圍(dynamic?range，dr)這一重要指標。

2、動態范圍指的是模數轉換電路能夠處理的信號幅度最大值與信號幅度最小值之比。動態范圍數值越大，則表示模數轉換電路能夠處理的信號幅度范圍越寬，因此動態范圍直接影響了模數轉換電路的適用范圍。故亟需一種能夠為模數轉換電路增強動態范圍的方案，以拓寬模數轉換電路的適用范圍。

技術實現思路

1、本申請的目的在于提供一種動態范圍增強電路、動態范圍增強芯片、模數轉換模組及電子設備，旨在提供一種能夠為模數轉換電路增強動態范圍的方案，能夠拓寬模數轉換電路的適用范圍。

2、本申請實施例的第一方面提了一種動態范圍增強電路，連接在模數轉換電路的數字信號輸出端與模擬增益接收端之間，所述動態范圍增強電路包括：

3、指令輸出單元，用于從所述數字信號輸出端獲取數字信號，并且在所述數字信號表征的電壓值小于第一預設閾值時，輸出第一指令，在所述數字信號表征的電壓值大于第二預設閾值時，輸出第二指令；其中，所述第一預設閾值小于所述第二預設閾值；

4、狀態控制單元，用于根據所述第一指令輸出第一脈沖信號，根據所述第二指令輸出第二脈沖信號；

5、補償計數單元，用于在接收到所述第一脈沖信號，且當前補償值滿足增值條件時，對所述當前補償值進行增值操作，且基于增值后的補償值向所述模擬增益接收端輸出模擬增益，在接收到所述第二脈沖信號，且所述當前補償值滿足減值條件時，對所述當前補償值進行減值操作，且基于減值后的補償值向所述模擬增益接收端輸出模擬增益。

6、本申請實施例的第二方面提了一種動態范圍增強芯片，包括第一方面提供的動態范圍增強電路。

7、本申請實施例的第三方面提了一種模數轉換模組，包括模數轉換電路；

8、還包括第一方面提供的動態范圍增強電路，或者包括第二方面提供的動態范圍增強芯片。

9、本申請實施例的第四方面提了一種電子設備，包括第一方面提供的動態范圍增強電路，或者包括第二方面提供的動態范圍增強芯片，或者包括第三方面提供的模數轉換模組。

10、本發明實施例與現有技術相比存在的有益效果是：上述的動態范圍增強電路，連接在模數轉換電路的數字信號輸出端與模擬增益接收端之間，包括，指令輸出單元、狀態控制單元以及補償計數單元。利用指令輸出單元從數字信號輸出端獲取數字信號，如果數字信號表征的電壓值小于第一預設閾值，則表示需要對數字信號對應的模擬信號進行增益放大，進而輸出第一指令，如果數字信號表征的電壓值大于第二預設閾值，則表示需要數字信號對應的模擬信號進行增益減小，進而輸出第二指令。利用狀態控制單元根據第一指令輸出第一脈沖信號，根據第二指令輸出第二脈沖信號，再利用補償計數單元在接收到第一脈沖信號，且當前補償值滿足增值條件時，對當前補償值進行增值操作，再基于增值后的補償值向模擬增益接收端輸出模擬增益，以及在接收到第二脈沖信號且當前補償值滿足減值條件時，對當前補償值進行減值操作，再基于減值后的補償值向模擬增益接收端輸出模擬增益，實現基于數字信號對相應的模擬信號進行增益放大或者進行增益減小。本申請的方案，通過指令輸出單元，比較數字信號表征的電壓值與第一預設閾值之間的大小，以及比較數字信號表征的電壓值與第二預設閾值之間的大小，可以確定對數字信號對應的模擬信號進行增益操作的方式。利用狀態控制單元根據確定的增益操作的方式，向補償計數單元輸出相應的脈沖，由補償計數單元根據接收到的第一脈沖信號或第二脈沖信號，向模擬增益接收端輸出相應的模擬增益，可以為數字信號對應的模擬信號提供動態地雙向增益操作，使得模數轉換電路能夠處理的信號幅值范圍更寬，有效地增強了模數轉換電路的動態范圍，進而拓寬了模數轉換電路的適用范圍。

技術特征：

1.一種動態范圍增強電路，其特征在于，連接在模數轉換電路的數字信號輸出端與模擬增益接收端之間，所述動態范圍增強電路包括：

2.如權利要求1所述的動態范圍增強電路，其特征在于，所述指令輸出單元包括：

3.如權利要求2所述的動態范圍增強電路，其特征在于，所述指令輸出單元還包括：

4.如權利要求2所述的動態范圍增強電路，其特征在于，所述第一比較單元包括：

5.如權利要求4所述的動態范圍增強電路，其特征在于，所述第一比較單元還包括：

6.如權利要求2所述的動態范圍增強電路，其特征在于，所述第二比較單元包括：

7.如權利要求6所述的動態范圍增強電路，其特征在于，所述第二比較單元還包括：

8.如權利要求1所述的動態范圍增強電路，其特征在于，所述狀態控制單元包括：

9.如權利要求8所述的動態范圍增強電路，其特征在于，所述狀態控制器還用于，在根據所述第一指令按照預設的增益周期輸出第一脈沖信號時，若所述增值后的補償值大于補償閾值，則停止輸出所述第一脈沖信號，在根據所述第二指令按照所述預設的增益周期輸出第二脈沖信號時，若所述減值后的補償值等于0，則停止輸出所述第二脈沖信號。

10.如權利要求9所述的動態范圍增強電路，其特征在于，所述補償計數單元包括：

11.如權利要求1至10任一項所述的動態范圍增強電路，其特征在于，所述動態范圍增強電路，還包括：

12.一種動態范圍增強芯片，其特征在于，包括權利要求1至11任一項所述的動態范圍增強電路。

13.一種模數轉換模組，其特征在于，包括：

14.一種電子設備，其特征在于，所述電子設備包括權利要求1至11任一項所述的動態范圍增強電路，或者包括權利要求12所述的動態范圍增強芯片，或者包括權利要求13所述的模數轉換模組。

技術總結
本申請涉及電子電路技術領域，提供了一種動態范圍增強電路、動態范圍增強芯片、模數轉換模組及電子設備。其中，一種動態范圍增強電路，連接在模數轉換電路的數字信號輸出端與模擬增益接收端之間，包括，指令輸出單元、狀態控制單元以及補償計數單元。由指令輸出單元可以確定對數字信號對應的模擬信號進行增益操作的方式。利用狀態控制單元根據確定的增益操作的方式，向補償計數單元輸出相應的脈沖，由補償計數單元根據接收到的脈沖信號，向模擬增益接收端輸出相應的模擬增益，為數字信號對應的模擬信號提供動態地雙向增益操作，使得模數轉換電路能夠處理的信號幅值范圍更寬，拓寬了模數轉換電路的適用范圍。

技術研發人員：李新輝
受保護的技術使用者：炬芯科技股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28