[發明專利]用于改善信號轉換器中的匹配的系統和方法

在審

• 申請號: 202110015703.1
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN113078903A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 穆罕默德·卡姆蘭;哈里·內特博姆
• 申請（專利權）人: 恩智浦有限公司
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12;H03M3/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李敬文

一種信號轉換器包括第一轉換器、第二轉換器、信號發生器和控制器。所述第一轉換器根據數字信號生成第一模擬信號，并且所述第二轉換器根據所述數字信號生成第二模擬信號。所述信號發生器基于所述第一模擬信號和所述第二模擬信號輸出轉換后模擬信號。所述控制器生成一個或多個控制信號，以改變所述第一轉換器和所述第二轉換器中的至少一個轉換器的電源狀態。電源狀態的所述改變會抑制偶次諧波。

技術領域

本文中所公開的示例實施例大體上涉及控制不同域之間的信號轉換。

背景技術

許多電路應用需要在數字域與模擬域之間執行信號轉換。這些轉換通常使用三角積分(sigma-delta)調制器來執行。例如，三角積分調制器可以用于將模擬輸入信號轉換為高分辨率數字信號。這些操作對于在通信系統中執行時鐘生成和濾波操作很有用。

然而，在現有三角積分調制器中執行的模數轉換會引入對主機電路的操作具有不良影響的明顯失真。噪聲主要可歸因于位于調制器反饋環路中的數模轉換器的輸出中發生的失配。所述失配將n階次諧波、瞬變或其它形式的雜散信號引入轉換器輸出中，所述轉換器輸出會降低性能。

已經作出各種嘗試來控制三角積分轉換器中的失真。一種嘗試涉及使用數據加權平均(DWA)算法來執行噪聲整形。然而，DWA算法已經被證明會引入噪聲。其它嘗試涉及使用過多的額外開關、放大器和/或其它電路組件，這也會引入噪聲、增加功率消耗，且在一些情況下還需要執行匹配。盡管這些效應發生在三角積分轉換器中，但它們也會發生在執行信號轉換的其它類型的轉換器和電路中，所述信號轉換會因失配和其它原因而產生失真。

發明內容

根據一個或多個實施例，一種信號轉換器包括：第一轉換器，所述第一轉換器被配置成根據數字信號生成第一模擬信號；第二轉換器，所述第二轉換器被配置成根據所述數字信號生成第二模擬信號；信號發生器，所述信號發生器被配置成基于所述第一模擬信號和所述第二模擬信號輸出轉換后模擬信號；以及控制器，所述控制器被配置成生成一個或多個控制信號以改變所述第一轉換器和所述第二轉換器中的至少一個轉換器的電源狀態，電源狀態的所述改變用于抑制所述轉換后模擬信號中的諧波。所述一個或多個控制信號可以翻轉所述第一轉換器和所述第二轉換器中的至少一個轉換器的所述電源狀態，以抑制所述諧波的生成。所述一個或多個控制信號可以在不同周期中改變所述第一轉換器和所述第二轉換器的所述電源狀態。

所述信號發生器可以包括耦合在輸出節點與所述第一轉換器和所述第二轉換器之間的選擇器，其中所述控制器將生成一個或多個第三控制信號，以與所述第一轉換器和所述第二轉換器在所述不同周期中改變的電源狀態同步地控制所述選擇器的選擇狀態。在第一選擇狀態下，可選擇所述第一轉換器且不選擇所述第二轉換器，并且在第二選擇狀態下，不選擇所述第一轉換器且可選擇所述第二轉換器。所述一個或多個控制信號可以在所述第一選擇狀態下翻轉所述第二轉換器的所述電源狀態，并且在所述第二選擇狀態下翻轉所述第一轉換器的所述電源狀態。

所述第一信號轉換器可以包括第一電阻器梯，并且所述第二信號轉換器可以包括第二電阻器梯。所述控制器可以被配置成將所述數字信號的幅值與預定值進行比較，并且基于比較結果生成所述一個或多個控制信號，以改變所述第一轉換器和所述第二轉換器中的至少一個轉換器的所述電源狀態。當所述數字信號的所述幅值大于所述預定值時，所述信號發生器可以輸出所述轉換后模擬信號。所述預定值可以基于所述轉換后模擬信號中的失真和諧波抑制之間的預定比例。

根據一個或多個實施例，一種信號轉換方法包括：根據數字信號生成第一模擬信號；根據所述數字信號生成第二模擬信號；基于所述第一模擬信號和所述第二模擬信號輸出轉換后模擬信號；以及控制一個或多個控制信號的生成，以改變所述第一轉換器和所述第二轉換器中的至少一個轉換器的電源狀態，從而抑制所述轉換后模擬信號中的諧波。所述一個或多個控制信號可以翻轉所述第一轉換器和所述第二轉換器中的至少一個轉換器的所述電源狀態，以抑制所述諧波的生成。所述一個或多個控制信號可以在不同周期中改變所述第一轉換器和所述第二轉換器的所述電源狀態。