[發明專利]基于VCO實現的Sigma-Delta調制器及音頻設備

在審

• 申請號: 202110008108.5
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN113206671A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 孔維銘;桑耀;許飛
• 申請（專利權）人: 珠海市杰理科技股份有限公司
• 主分類號: H03M3/00
• 分類號: H03M3/00;H04R3/00
• 代理公司: 深圳市君之泉知識產權代理有限公司 44366
• 代理人: 呂戰竹

1.一種基于VCO實現的Sigma-Delta調制器，其特征在于，包括：

VCO振蕩器(1)，用于接收輸入信號，并根據所述輸入信號來產生累計輸出數字信號，其中，所述累計輸出數字信號為輸出相位或輸出頻率；

數字相位量化器(2)，連接至所述VCO振蕩器(1)的輸出端，所述數字相位量化器(2)用于在相位量化采樣周期內累計輸出數字信號，得到相位量化數值；

第一數字積分器(3)，連接至所述數字相位量化器(2)的輸出端，所述第一數字積分器(3)用于將所述相位量化數值轉化為數字比特，并輸出所述數字比特，所述數字比特為所述輸入信號各個頻率的二進制數值；

第二數字積分器(5)，其輸入端連接至所述第一數字積分器(3)的輸出端，以接收所述數字比特；所述第二數字積分器(5)的輸出端負反饋至所述第一數字積分器(3)的輸入端，以使所述數字相位量化器(2)輸出的所述累計輸出數字信號與所述第二數字積分器(5)的反饋信號進行比特位相減，相減后的比特位信號作為所述第一數字積分器(3)的輸入信號。

2.如權利要求1所述的基于VCO實現的Sigma-Delta調制器，其特征在于，所述VCO振蕩器(1)包括多個級聯的反相器，其中：

當前級反相器的輸入端連接至上一級反相器的輸出端，當前級反相器的輸出端連接至下一級反相器的輸入端；

尾級反相器的輸出端連接至首級反相器的輸入端；

所述輸入信號為差分信號，首級反相器的輸入端分別接收所述差分信號；

所述累計輸出數字信號為各級反相器的輸出數字信號，以使所述數字比特的位數與所述級聯的反相器的數量相同。

3.如權利要求2所述的基于VCO實現的Sigma-Delta調制器，其特征在于，所述多個級聯的反相器共用同一個VCO控制信號，所述VCO控制信號用于調節所述VCO振蕩器(1)的自由運行頻率。

4.如權利要求1-3任意一項所述的基于VCO實現的Sigma-Delta調制器，其特征在于，還包括：

VCO控制模塊(4)，連接至所述VCO振蕩器(1)，所述VCO控制模塊(4)用于向所述VCO振蕩器(1)提供VCO控制信號，所述VCO控制信號用于調節所述VCO振蕩器(1)的自由運行頻率。

5.如權利要求4所述的基于VCO實現的Sigma-Delta調制器，其特征在于，所述VCO控制模塊(4)包括：電阻R1和電阻R2，其中：

電阻R1的一端接收所述VCO振蕩器(1)的控制電壓，所述控制電壓為正弦波信號；

電阻R1的另一端連接至電阻R2的一端，其中，電阻R1與電阻R2的連接端連接至所述VCO振蕩器(1)，以向所述VCO振蕩器(1)提供所述VCO控制信號；

電阻R2的另一端接地。

6.如權利要求4所述的基于VCO實現的Sigma-Delta調制器，其特征在于，所述VCO控制模塊(4)包括：NMOS管，其中：

NMOS管的控制極接收所述VCO振蕩器(1)的控制電壓，所述控制電壓為正弦波信號；

NMOS管的第一極接地，第二極連接至所述VCO振蕩器(1)，以向所述VCO振蕩器(1)提供所述VCO控制信號。

7.如權利要求1-6任意一項所述的基于VCO實現的Sigma-Delta調制器，其特征在于，所述第一數字積分器(3)包括：

第一緩沖器(K1)，其輸入端連接至所述數字相位量化器(2)的輸出端；

第二緩沖器(K2)，其輸入端連接至所述數字相位量化器(2)的輸出端；

觸發器，其輸入端連接至所述第二緩沖器(K2)的輸出端；

所述觸發器的輸出端與所述第一緩沖器(K1)的輸出端連接，輸出所述數字比特。

8.如權利要求7所述的基于VCO實現的Sigma-Delta調制器，其特征在于，所述觸發器的輸出端負反饋至所述觸發器的輸入端。