[發明專利]用于模數和數模轉換的信號處理電路和方法

在審

• 申請號: 201710087452.1
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN106712771A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 徐榮強
• 申請（專利權）人: 北京地平線信息技術有限公司
• 主分類號: H03M1/08
• 分類號: H03M1/08;H03M1/12
• 代理公司: 北京市正見永申律師事務所11497
• 代理人: 黃小臨,王懷章

1.一種用于模數轉換的信號處理電路，其特征在于，所述電路包括：

比較器，用于比較采樣信號在每個采樣周期的信號幅度與至少一個閾值幅度，并且輸出比較結果；

開關器件，與所述比較器電連接，用于從所述比較器接收所述比較結果，并且根據所述比較結果來從多個量程電壓之中選擇一個量程電壓作為輸出；以及

量化器，與所述開關器件電連接，用于從所述開關器件接收所選擇的量程電壓，根據所選擇的量程電壓來對所述信號幅度進行量化，并且輸出量化電平。

2.如權利要求1所述的電路，其特征在于，所述開關器件在所述比較結果指示出所述信號幅度大于或等于第一閾值幅度時，輸出第一量程電壓；并且在所述比較結果指示出所述信號幅度小于所述第一閾值幅度時，輸出第二量程電壓，

所述第一量程電壓大于所述第二量程電壓。

3.如權利要求2所述的電路，其特征在于，所述開關器件在所述比較結果指示出所述信號幅度大于或等于所述第一閾值幅度時，輸出所述第一量程電壓；在所述比較結果指示出所述信號幅度小于所述第一閾值幅度、但大于或等于第二閾值幅度時，輸出所述第二量程電壓；并且在所述比較結果指示出所述信號幅度小于所述第二閾值幅度時，輸出第三量程電壓，

所述第二量程電壓大于所述第三量程電壓。

4.如權利要求1所述的電路，其特征在于，所述量化器采用所選擇的量程電壓作為參考電壓，根據預設的量化位數來獲得多個量化電平，并且使用所述多個量化電平之一來對所述信號幅度進行近似表示。

5.如權利要求4所述的電路，其特征在于，所述多個量化電平之中相鄰兩個量化電平之間的量化間隔滿足：

$\mathrm{\Δ}=\frac{Vr}{2^N}$

其中，Δ為量化間隔，Vr為參考電壓，N為量化位數。

6.如權利要求1所述的電路，其特征在于，所述電路還包括：

采樣器，與所述比較器電連接，用于接收作為輸入的模擬信號，并且按照所述采樣周期來對所述模擬信號進行采樣，以生成所述采樣信號并輸出到所述比較器。

7.如權利要求1所述的電路，其特征在于，所述電路還包括：

編碼器，與所述量化器電連接，用于從所述量化器接收所述量化電平，并且利用預設的量化位數來對所述量化電平進行數字編碼，以生成量化編碼部分。

8.如權利要求7所述的電路，其特征在于，所述編碼器還根據所選擇的量程電壓來生成模式編碼部分，并且組合所述模式編碼部分與所述量化編碼部分，以生成編碼信號作為輸出。

9.一種用于數模轉換的信號處理電路，其特征在于，所述電路包括：

解碼器，用于接收作為輸入的編碼信號，將所述編碼信號分離為量化編碼部分和模式編碼部分，并且根據所述模式編碼部分來對所述量化編碼部分進行解碼，以生成階梯信號的信號幅度。

10.如權利要求9所述的電路，其特征在于，所述解碼器根據所述模式編碼部分來從多個量程電壓之中選擇一個量程電壓，采用所選擇的量程電壓作為參考電壓，根據預設的量化位數來獲得多個量化電平，并且使用所述量化編碼部分和所述多個量化電平來獲得所述信號幅度。

11.如權利要求9所述的電路，其特征在于，所述電路還包括：

濾波器，與所述解碼器電連接，用于從所述解碼器接收所述階梯信號，并且對所述階梯信號進行平滑處理，以生成模擬信號作為輸出。

12.一種用于模數轉換的信號處理方法，其特征在于，所述方法包括：

比較采樣信號在每個采樣周期的信號幅度與至少一個閾值幅度，并且輸出比較結果；

根據所述比較結果來從多個量程電壓之中選擇一個量程電壓作為輸出；以及

根據所選擇的量程電壓來對所述信號幅度進行量化，并且輸出量化電平。