[發明專利]改進的模數轉換器

有效

• 申請號: 201580060115.2
• 申請日: 2015-10-29
• 公開（公告）號: CN107005247B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: J·P·萊索;E·哈迪
• 申請（專利權）人: 思睿邏輯國際半導體有限公司
• 主分類號: H03M1/18
• 分類號: H03M1/18;H03M1/50
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 鄭建暉;關麗麗

1.一種用于將模擬輸入信號轉換成對應的數字輸出信號的模數轉換器，包括：

第一轉換器，用于接收所述模擬輸入信號，并且基于所述模擬輸入信號和第一轉換增益設置來輸出一個脈沖寬度調制(PWM)信號；所述第一轉換器包括一個PWM調制器，用于生成所述PWM信號，使得通過能夠在時間上連續變化的脈沖寬度來對所述輸入信號進行編碼；

第二轉換器，用于接收所述PWM信號，并且基于所述PWM信號和第二轉換增益設置來輸出所述數字輸出信號，所述第二轉換器包括第一PWM-數字調制器；以及

一個增益分配塊，用于基于所述PWM信號來生成所述第一轉換增益設置和所述第二轉換增益設置。

2.根據權利要求1所述的模數轉換器，其中所述增益分配塊包括：第二PWM-數字調制器，被配置為接收所述PWM信號的一個型式，并且基于所述PWM信號來輸出一個控制數字信號；以及，一個控制器，用于接收所述控制數字信號，以控制所述第一轉換增益設置和所述第二轉換增益設置。

3.根據權利要求2所述的模數轉換器，其中所述第二PWM-數字調制器具有比所述第一PWM-數字調制器更低的輸出分辨率和更低的延時中的至少一個。

4.根據權利要求2-3中的任一項所述的模數轉換器，其中所述第二PWM-數字調制器包括第一計數器，所述第一計數器被配置為接收第一時鐘信號并且被配置為在由所述PWM信號的一個或多個脈沖定義的一個間隔期間確定對所述第一時鐘信號的周期數目的計數。

5.根據權利要求4所述的模數轉換器，其中所述第二PWM-數字調制器還包括第二計數器，其中所述第一計數器被配置為在所述PWM信號的第一狀態的一個間隔期間確定對所述第一時鐘信號的周期數目的第一計數，且所述第二計數器被配置為在所述PWM信號的第二狀態的一個間隔期間確定對所述第一時鐘信號的周期數目的第二計數，且所述第二PWM-數字調制器被配置為由所述第一計數和所述第二計數確定一個占空比值。

6.根據權利要求1至3中的任一項所述的模數轉換器，其中所述PWM調制器包括一個比較器，用于將一個基于所述輸入信號的信號與一個固定頻率的周期性時變參考波形進行比較。

7.根據權利要求6所述的模數轉換器，其中所述周期性時變參考波形的偏移能夠基于所述第一轉換增益設置而變化。

8.根據權利要求6所述的模數轉換器，其中所述PWM調制器被配置為從一個工作循環的開始輸出第一信號電平，直至所述比較器的輸出指示所述周期性時變參考波形已經達到與基于所述輸入信號的信號相同的值，然后輸出第二信號電平，直至所述工作循環的結束。

9.根據權利要求6所述的模數轉換器，其中所述PWM調制器包括一個尖峰發生器，所述尖峰發生器被配置為從一個工作循環的開始輸出第一信號電平，直至所述比較器的輸出指示所述周期性時變參考波形已經達到與基于所述輸入信號的信號相同的值，然后輸出一個固定持續時間的脈沖。

10.根據權利要求1至3中的任一項所述的模數轉換器，其中所述PWM調制器包括一個尖峰編碼器，所述尖峰編碼器被配置為將一個基于所述輸入信號的誤差信號與一個參考值比較，且當所述誤差信號達到所述參考值時輸出一個固定持續時間的脈沖。

11.根據權利要求1至3中的任一項所述的模數轉換器，其中所述PWM調制器包括一個遲滯比較器，所述遲滯比較器被配置為將一個基于所述輸入信號的信號與第一限值和第二限值比較，且當達到所述第一限值時，在第一輸出狀態和第二輸出狀態之間切換，且當達到所述第二限值時，在第二輸出狀態和第一輸出狀態之間切換。

12.根據權利要求1至3中的任一項所述的模數轉換器，其中所述第一PWM-數字調制器包括一個受控振蕩器，所述受控振蕩器被配置為在所述PWM信號的一個脈沖期間以第一頻率輸出一個振蕩信號。