[發明專利]功率有效的噪聲耦合的ΔΣ調制器

有效

• 申請號: 201580048426.7
• 申請日: 2015-08-17
• 公開（公告）號: CN106716847B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 王彥;周曲博
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H03M3/00
• 分類號: H03M3/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;張寧

提供了用于前饋ΔΣ調制器的方法和設備。該設備包括：第一加法器，其被配置為接收反饋信號和輸入信號；以及第一積分器，其被配置為接收來自第一加法器的輸出。該設備還包括噪聲耦合的求和器/積分器(NCSI)。該NCSI包括第二加法器，其被配置為接收來自第一積分器的微分路徑、來自第一積分器的輸出以及來自第二積分器的輸出的延遲反饋路徑。該NCSI還包括被配置為接收來自第二加法器的輸出的第二積分器。該設備還包括量化器，其被配置為接收第二積分器的輸出，將輸出反饋回至第一加法器和NCSI，以及從前饋ΔΣ調制器產生輸出。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2014年9月12日提交的主題為“POWER-EFFICIENT NOISE-COUPLEDDELTA-SIGMA MODULATOR”的美國專利申請No.14/485,641的權益，該申請全部內容通過引用明確地并入本文。

技術領域

本文公開的各種示例性實施例一般地涉及電子電路。特別地，各種實施例涉及ΔΣ調制器。

背景技術

ΔΣ調制器在寬的頻率范圍用于在諸如鎖相環之類的電路中，以用于例如模數轉換等的功能。ΔΣ模數轉換器(ΔΣADC)用于例如聲音帶、音頻的應用和其他高分辨率精確應用中?？梢酝ㄟ^使用過采樣調制器和隨后的濾波器以產生高分辨率數據流輸出來在寬的頻率范圍使用ΔΣADC。與ΔΣ調制器相關聯的一些優點包括高動態范圍和整形量化噪聲至帶外的能力。ΔΣADC通過接收輸入模擬信號進行操作，對信號進行過采樣，以及隨時間累加相同部分，以產生輸出數字信號。數字濾波器可以對ΔΣADC的輸出信號進行采樣以產生期望的數字信號。ΔΣ調制器可以使用開關電容器功能塊，諸如一個或多個開關電容器積分器和/或開關電容器加法器。

ΔΣ調制器可以被配置為具有更先進的特性(諸如噪聲整形)以減少較低頻率處的噪聲。對于常規前饋ΔΣ調制器而言，在其輸出處實現N階噪聲整形的設計要求其電路配置包括N+1階運算放大器(op-amps)。因此，對于用以實現三階噪聲整形的ΔΣ調制器而言，電路架構將要求使用四個op-amp。

當設計功率有效的ΔΣ調制器時，例如尺寸、功耗、速度和生產成本等因素是設計考慮的一部分。取決于期望的特性，運算放大器可以是主要的復雜部件，其可以主要地指導用于電子電路中的ΔΣ調制器的成本和尺寸。

鑒于上述，期望改進ΔΣ調制器的設計。特別地，期望修改噪聲整形ΔΣ調制器的架構以更有效地使用功率。

發明內容

鑒于對功率有效的噪聲整形ΔΣ調制器的當前需求，給出了各種示例性實施例的簡要概述。可以在以下概述中進行一些簡化和省略，其旨在突出和介紹各種示例性實施例的一些方面，但不旨在限制本發明的范圍。對足以允許本領域普通技術人員制造和使用本發明構思的優選示例性實施例的詳細說明將在后面的部分中進行。

在一個方面，提供了一種前饋ΔΣ調制器設備。該設備包括：第一加法器，其被配置為接收反饋信號和輸入信號；以及第一積分器，其被配置為接收來自第一加法器的輸出。該設備還包括噪聲耦合的求和器/積分器(NCSI)。該NCSI包括第二加法器，其被配置為接收來自第一積分器的微分路徑、來自第一積分器的輸出以及來自第二積分器的輸出的延遲反饋路徑。該NCSI還包括第二積分器，其被配置為接收來自第二加法器的輸出。該設備還包括量化器，其被配置為接收第二積分器的輸出，將輸出反饋回至第一加法器和NCSI，以及從前饋ΔΣ調制器產生輸出。

在另一方面，提供了一種用于在前饋ΔΣ調制器中處理信號的方法。該方法包括第一加法器接收反饋信號和輸入信號，以及第一積分器接收來自第一加法器的輸出。該方法還包括第二噪聲耦合的求和器/積分器(NCSI)在第二加法器處接收來自第一積分器的微分路徑、來自第一積分器的輸出以及來自第二積分器的輸出的延遲反饋路徑。在一個方面，第二積分器接收來自第二加法器的輸出。該方法還包括量化器接收來自第二積分器的輸出，將輸出反饋回至第一加法器和NCSI，以及從前饋ΔΣ調制器產生輸出。