[發明專利]模數轉換器中的時間交錯濾波

有效

• 申請號: 201910124538.6
• 申請日: 2019-02-19
• 公開（公告）號: CN110176932B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: A·卡拉南;A·謝里;G·巴納里;C·G·萊登
• 申請（專利權）人: 亞德諾半導體國際無限責任公司
• 主分類號: H03M3/00
• 分類號: H03M3/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 劉倜

本公開涉及模數轉換器中的時間交錯濾波。通過下列方式增加濾波器電路的數據吞吐率的技術：用參考數據預加載所述濾波器電路的可選存儲電路；在所述濾波器電路的輸入端采樣輸入數據；將采樣的輸入數據與預加載的參考數據組合；和基于組合的采樣的輸入數據和預加載的參考數據產生濾波器輸出。

技術領域

該文件通常涉及但不限于集成電路，更具體地說，涉及模數轉換器(ADC)電路。

背景技術

典型的模數轉換器(ADC)電路通過在ADC的輸入端周期性地交換差分信號的正極性和負極性來切斷輸入模擬信號，以減少或消除模擬輸入端的有效的DC電壓偏置(例如電壓偏移)。斬波通常是周期性的，具有固定和相等采樣時間的非反相(斬波0)和反相(斬波1)。通過在每次開關反轉結束時對兩個先前的斬波階段模數轉換結果求和，可以取消通過ADC(斬波路徑)的電壓偏移貢獻。這種求和通常作為Δ-∑ADC架構中的數字濾波的一部分來完成。

斬波的結果是ADC內的濾波器的穩定時間可以增加(例如通常加倍)。斬波的進一步結果是，一旦濾波器已經穩定，有效的穩定吞吐量通常可以減小因子N，其中N表示數字濾波器的階數，從而相應地降低ADC的有效數據吞吐量。

發明概述

本公開描述了用于增加濾波器電路的數據吞吐率的各種技術。例如，在一些方面，本發明描述了以非切換數據輸出速率提供系統斬波數據輸出的技術，但不限于濾波器，包括但不限于Sinc濾波器。如下面詳細描述的，濾波器電路的每個級(例如，Sinc濾波器)可以包括兩個或更多個可選存儲元件，例如寄存器，以存儲從相應的積分器或微分器級的濾波器級(例如當前或過去狀態)導出或生成的數據。在給定時間，濾波器可以通過用過去狀態數據或參考數據預加載濾波器的可選存儲電路來選擇濾波器的過去狀態，以產生輸出。在第一輸出的情況下，通常不存在過去的狀態數據，并且通常初始狀態數據(信號信息)是固定的，例如零。在第一次輸出之后，可以存儲數據并表示任何未來輸出的過去狀態數據。

在某些方面，本公開涉及一種提高濾波器電路的數據吞吐率的方法。該方法包括：用參考數據預加載所述濾波器電路的可選存儲電路；在所述濾波器電路的輸入端采樣輸入數據；將采樣的輸入數據與預加載的參考數據組合；和基于組合的采樣的輸入數據和預加載的參考數據產生濾波器輸出。

在某些方面，本公開涉及一種用于增加濾波器的數據吞吐率的模數轉換器(ADC)電路。ADC電路包括：數字濾波器電路，被配置為在輸入端接收輸入數據，所述數字濾波器電路包括N個濾波器級，其中所述N個濾波器級中的每個均包括被配置為存儲數據的可選存儲電路；控制器電路，耦合到所述濾波器電路并被配置為：用參考數據預加載所述濾波器電路的可選存儲電路；在所述濾波器電路的輸入端采樣輸入數據；將采樣的輸入數據與預加載的參考數據組合；和基于組合的采樣的輸入數據和預加載的參考數據產生濾波器輸出。

在某些方面，本公開涉及一種用于增加濾波器的數據吞吐率的模數轉換器(ADC)電路。ADC電路包括：構件，用于用參考數據預加載所述濾波器電路的可選存儲電路；構件，用于在所述濾波器電路的輸入端采樣輸入數據；構件，用于將采樣的輸入數據與預加載的參考數據組合；和構件，用于基于組合的采樣的輸入數據和預加載的參考數據產生濾波器輸出。

該概述旨在提供本專利申請的主題的概述。其目的不是提供對本發明的排他性或詳盡的解釋。包括詳細描述以提供關于本專利申請的進一步信息。

附圖簡述

圖1是描繪具有OSR的過采樣率的Sinc³抽取濾波器的未切換配置的穩定數據輸出速率的概念圖。

圖2是描繪具有OSR的過采樣率的Sinc³抽取濾波器的斬波配置的穩定數據輸出速率的概念圖。

圖3是描繪根據本發明的具有過采樣率OSR的Sinc³抽取濾波器的斬波配置的未切換數據輸出速率的實例的概念圖。