[發明專利]模數轉換設備

有效

• 申請號: 201510015447.0
• 申請日: 2015-01-13
• 公開（公告）號: CN104779955B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 根塚智裕
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 林金朝;王英

本發明描述了A/D轉換設備，其包括信號處理器(10)、量化器(20，20a，20b)和控制器(30)。所述信號處理器具有連接成環路以處理模擬輸入信號的電路塊(BL1，BL2，BL2a)。所述量化器通過量化包括末級電路塊的電路塊的至少其中之一的輸出來產生量化值。在每個電路塊中，第一電容器(C1)的一端通過開關(SS3)連接到運算放大器(16)的輸入端子，并且第二和第三電容器(C2，C3)中的每個電容器的一端直接連接到運算放大器。所述控制器根據所述量化值產生所述模擬輸入信號的A/D轉換結果并且改變所述電容器的連接條件，以使得所述信號處理器和所述量化器用作德耳塔?西格瑪調制器或循環A/D轉換器。

技術領域

本公開內容涉及混合式模數(A/D)轉換設備，其中組合了德耳塔-西格瑪A/D轉換器和循環A/D轉換器，以使得它們能夠共享其電路的一部分并且通過操作模式切換來執行其相應的A/D轉換。

背景技術

已經提出了A/D轉換設備，其通過利用德耳塔-西格瑪(Δ∑)調制器執行模擬輸入信號的A/D轉換來產生A/D轉換結果的最重要的比特，通過執行量化的其余部分的循環A/D轉換來產生最不重要的比特，并且通過組合最重要的比特和最不重要的比特來輸出模擬輸入信號的A/D轉換結果。

德耳塔-西格瑪調制器和循環A/D轉換器中的每一個均以運算放大器作為其主要部分。在對應于US 7289054B2的JP-B2-04862943中所公開的技術中，德耳塔-西格瑪調制器和循環A/D轉換器共享運算放大器并且通過操作模式切換來進行操作。

為了將運算放大器用作德耳塔-西格瑪調制器和循環A/D轉換器，需要多個開關來改變運算放大器與電容器之間的連接條件，電容器結合運算放大器工作以形成積分電路或放大器電路。

在開關接通時，其等價地用作電阻器。出于這個原因，如果開關連接在運算放大器的輸入與電容器之間，則可能會降低利用運算放大器構造的電路的運算速度。可以通過減小開關的接通電阻來減小由于開關導致的運算速度降低。然而，需要增大開關的尺寸來減小其接通電阻。因此，增大了其電路面積。具體而言，由于要連接到運算放大器的開關的寄生電容隨著電路面積的增大而增大，所以可能減小了利用運算放大器、開關和電容構造的反饋環路的反饋因子。因此，可能降低了運算速度和處理模擬輸入信號的精確度。

此外，由于在將運算放大器用作循環A/D轉換器時形成的閉環的增益(通常，二或四倍)大于將運算放大器用作德耳塔-西格瑪調制器時形成的閉環的增益(通常，一倍或更少)，所以要求利用運算放大器構造的電路具有的增益帶寬積更大。具體而言，循環A/D轉換器的運算速度可能變成電路的操作頻率的瓶頸。出于這個原因，在將運算放大器用作循環A/D轉換器時開關對整體運算速度施加的影響大于將運算放大器用作德耳塔-西格瑪調制器時的影響。

發明內容

考慮到以上情況，本公開內容的目的是提供用于減小由于改變運算放大器與電容器之間的連接條件的開關而導致的運算速度降低的技術。

根據本公開內容的一方面，A/D轉換設備包括信號處理器、量化器和控制器。

信號處理器處理模擬輸入信號并向量化器輸出。信號處理器包括連接成環路的多個電路塊，以使得電路塊的末級電路塊的輸出被輸入到除末級電路塊之外的電路塊的至少其中之一。量化器通過量化包括末級電路塊的電路塊的至少其中之一的輸出來產生量化值。控制器產生控制信號，控制信號用于通過改變電路塊中的每個電路塊中的連接條件來使信號處理器和量化器用作以德耳塔-西格瑪模式操作的德耳塔-西格瑪調制器或以循環模式操作的循環A/D轉換器。控制器根據量化值來輸出模擬輸入信號的A/D轉換結果。