[發(fā)明專利]Sigma-Delta調(diào)變器及將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310051051.2
• 申請日: 2013-02-16
• 公開（公告）號: CN103297057A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何丞諺;羅啟倫;蔡鴻杰;林育信
• 申請（專利權(quán)）人: 聯(lián)發(fā)科技股份有限公司
• 主分類號: H03M3/00
• 分類號: H03M3/00
• 代理公司: 北京萬慧達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11111
• 代理人: 于淼;楊穎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種Sigma-Delta調(diào)變器，特別是涉及一種具有額外回路延遲（excess?loop?delay）補償?shù)倪B續(xù)時間(continuous-time)Sigma-Delta調(diào)變器及將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的方法。

背景技術(shù)

一般而言，連續(xù)時間Sigma-Delta調(diào)變器容易受到反饋路徑上的延遲所影響。所述的延遲是由量化器或處理數(shù)字輸出信號的任何其他電路所引起，稱為額外回路延遲（excess?loop?delay，ELD）。延遲會導致連續(xù)時間Sigma-Delta調(diào)變器的不穩(wěn)定。在傳統(tǒng)技術(shù)中，在連續(xù)時間Sigma-Delta調(diào)變器中對于額外回路延遲的補償可通過至少一個額外的反饋數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器于傳遞函數(shù)(transfer?function)中引導出一常數(shù)項來實現(xiàn)。根據(jù)實施延遲補償?shù)奈恢茫瑢τ谝粋€反饋數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器而言需要一個額外的運算放大器，或者需要兩個反饋數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器，這增加了連續(xù)時間Sigma-Delta調(diào)變器的成本和功率消耗。當實施延遲補償?shù)奈恢檬窃诹炕髦皶r，由反饋數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器所引導出的極點可能降低回路穩(wěn)定度。在其他情況下，當實施延遲補償?shù)奈恢檬窃谝贿\算放大器的兩輸入端時，連續(xù)時間Sigma-Delta調(diào)變器的傳遞函數(shù)將會改變，這不利于電路設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容

因此，期望提供一種Sigma-Delta調(diào)變器及將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的方法，其可補償額外回路延遲，而不會消極地影響Sigma-Delta調(diào)變器的傳遞函數(shù)和穩(wěn)定度。

本發(fā)明提供一種Sigma-Delta調(diào)變器，用以產(chǎn)生數(shù)字輸出信號。此Sigma-Delta包括多階回路濾波器、量化器、以及數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。多階回路濾波器接收模擬輸入信號，且根據(jù)模擬輸入信號產(chǎn)生積分輸出信號。多階回路濾波器的每一階包括一反饋電路。量化器接收積分輸出信號，且對積分輸出信號進行量化以產(chǎn)生數(shù)字輸出信號。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器接收數(shù)字輸出信號，且將數(shù)字輸出信號轉(zhuǎn)換為補償信號。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器提供補償信號至多階回路濾波器的最后一階的反饋電路內(nèi)的多個內(nèi)部節(jié)點，以補償額外回路延遲。

在一實施例中，多階回路濾波器的最后一階具有第一輸入節(jié)點、第二輸入節(jié)點、第一輸出節(jié)點、以及第二輸出節(jié)點。積分輸出信號產(chǎn)生于第一與第二輸出節(jié)點之間。多階回路濾波器的最后一階的反饋電路包括第一阻抗電路、第二阻抗電路、第三阻抗電路、以及第四阻抗電路。第一阻抗電路與一第二阻抗電路串聯(lián)于多階回路濾波器的最后一階的第一輸入節(jié)點與第一輸出節(jié)點之間。第三阻抗電路與第四阻抗電路串聯(lián)于多階回路濾波器的最后一階的第二輸入節(jié)點與第二輸出節(jié)點之間。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器提供補償信號至第一與第二阻抗電路之間的第一內(nèi)部節(jié)點以及第三與第四阻抗電路之間的第二內(nèi)部節(jié)點。

本發(fā)明提供一種將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的方法，其包括：由Sigma-Delta調(diào)變器的多階回路濾波器來接收模擬輸入信號且根據(jù)模擬輸入信號來產(chǎn)生積分輸出信號；由Sigma-Delta調(diào)變器的量化器來對積分輸出信號進行量化以產(chǎn)生數(shù)字輸出信號；將數(shù)字輸出信號轉(zhuǎn)換為補償信號；以及提供補償信號至多階回路濾波器的最后一階的反饋電路內(nèi)的多個內(nèi)部節(jié)點。

本發(fā)明的此實施例的多階回路濾波器具有多個階積分電路。每一階的積分電路包括一個反饋電路。對于最后一階的積分電路而言，其反饋回路包括多個阻抗電路。DAC提供補償信號至多個內(nèi)部節(jié)點，而每一內(nèi)部節(jié)點位于兩個耦接的阻抗電路之間。DAC通過補償信號來引導出一個常數(shù)項給多階回路濾波器的傳遞函數(shù)。通過常數(shù)項的引導，Sigma-Delta調(diào)變器的額外回路延遲可以被補償。

附圖說明

圖1表示根據(jù)本發(fā)明一實施例的Sigma-Delta調(diào)變器。

圖2表示根據(jù)本發(fā)明一實施例，在Sigma-Delta調(diào)變器中的多階回路濾波器。

圖3～4表示根據(jù)本發(fā)明實施例在多階回路濾波器中最后一階的反饋電路。

圖5表示根據(jù)本發(fā)明另一實施例在Sigma-Delta調(diào)變器中的多階回路濾波器。

圖6～8表示根據(jù)本發(fā)明實施例在多階回路濾波器中最后一階的反饋電路。

具體實施方式

為使本發(fā)明之上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。