[發明專利]一種連續時間斬波Delta Sigma調制器

有效

• 申請號: 202110190700.1
• 申請日: 2021-02-20
• 公開（公告）號: CN112564711B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 丁立;張浩然
• 申請（專利權）人: 坤元微電子（南京）有限公司;蘇州坤元微電子有限公司
• 主分類號: H03M3/00
• 分類號: H03M3/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發明實施例公開了一種連續時間斬波Delta Sigma調制器，包括斬波積分器，斬波積分器包括：第一電信號輸入端、第二電信號輸入端、第一電信號輸出端、第二電信號輸出端以及第一外部電阻、第二外部電阻、第一外部電容、第二外部電容、運算放大單元以及與運算放大單元連接的運放斬波電路；其中斬波積分器中的運算放大單元包括補償子單元和與補償子單元電連接的補償斬波電路，補償子單元包括第一補償電容和第二補償電容，補償斬波電路用于在運放斬波電路對斬波積分器中的運算放大單元斬波的同時，對第一補償電容和第二補償電容進行斬波，實現了減小響應時間的同時，降低了電路的功耗和面積，減少了成本。

技術領域

本發明實施例涉及調制器技術領域，尤其涉及一種連續時間斬波Delta Sigma調制器。

背景技術

連續時間Delta Sigma調制器，由于其對比離散時間Delta Sigma調制器有著較高的信號帶寬，以及對比奈奎斯特率ADC有著較高的精度，因而在信號采集方面有著廣泛的應用。

在高精度的應用中，連續時間Delta Sigma調制器的運放的失調和低頻噪聲成為限制整體系統精度的關鍵指標。傳統的設計中，斬波技術會被應用在連續時間Delta Sigma調制器的積分器中，用于把失調和低頻噪聲調制到高頻，通過后端數字濾波器予以濾除。在斬波發生時，由于積分器中的放大器的輸入輸出會交換方向，運放需要重新建立輸出電壓，導致在積分器的輸出端產生較大的尖峰電壓，使連續時間Delta Sigma調制器響應變慢。在現有的技術中，可以通過加大放大器的運放電流來提高運放的帶寬，從而使得運放在斬波發生時能快速響應，但是這會導致電路的功耗和面積增加，增加了成本。

發明內容

本發明實施例提供了一種連續時間斬波Delta Sigma調制器，以減小響應時間的同時，降低電路的功耗和面積，減少了成本。

本發明實施例提供了一種連續時間斬波Delta Sigma調制器，包括斬波積分器，所述斬波積分器包括：第一電信號輸入端、第二電信號輸入端、第一電信號輸出端、第二電信號輸出端以及第一外部電阻、第二外部電阻、第一外部電阻、第二外部電阻、第一外部電容、第二外部電容、運算放大單元以及與所述運算放大單元連接的運放斬波電路；其中所述第一外部電容連接在所述第一電信號輸入端與所述第一電信號輸出端之間，所述第二外部電容連接在所述第二電信號輸入端和第二電信號輸出端之間；

所述運算放大單元包括至少兩級運算放大器、運放第一輸入端、運放第二輸入端、運放第一輸出端、運放第二輸出端、第一中間輸出端和第二中間輸出端，所述第一中間輸出端和所述第二中間輸出端為相鄰兩級運算放大器的兩個公共端；

所述運算放大單元還包括補償子單元和與補償子單元電連接的補償斬波電路，所述補償子單元包括第一補償電容和第二補償電容，

所述運放斬波電路和所述補償斬波電路均包括控制端，所述運放斬波電路用于在自身控制端接收到第一電平信號時，控制所述第一電信號輸入端與所述運放第一輸入端導通以及所述第二電信號輸入端與所述運放第二輸入端導通，所述運放第一輸出端與所述第一電信號輸出端導通以及所述運放第二輸出端與所述第二電信號輸出端導通；以及所述運放斬波電路用于在自身控制端接收到第二電平信號時，控制所述第一電信號輸入端與所述運放第二輸入端導通以及所述第二電信號輸入端與所述運放第一輸入端導通，所述運放第一輸出端與所述第二電信號輸出端導通以及所述運放第二輸出端與所述第一電信號輸出端導通；

所述補償斬波電路用于在自身控制端接收到第一電平信號時，控制所述運放第一輸出端與所述第一補償電容的第一極導通以及所述運放第二輸出端與所述第二補償電容的第一極導通，所述第一中間輸出端與所述第一補償電容的第二極導通以及所述第二中間輸出端與所述第二補償電容的第二極導通；以及所述補償斬波電路用于在自身控制端接收到第二電平信號時，控制所述運放第一輸出端與所述第二補償電容的第一極導通以及所述運放第二輸出端與所述第一補償電容的第一極導通，所述第一中間輸出端與所述第二補償電容的第二極導通以及所述第二中間輸出端與所述第一補償電容的第二極導通。