[发明专利]将模拟信号转换为数字信号的方法和模数转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及模数转换方法和模数转换器。

背景技术

图1显示一个基本的N位模数转换器的模块图。模拟输入信号表示为 V_in^*。输入电压和一个参考电压V_ref一起，用来确定怎样的数字输出信号才 能最好地代表模拟输入信号。在图中，一组固定的参考电平V_i(V₀，V₁...V_N-1) 被施加到多个比较器上，再将比较器的输出X_i(X₀，X₁...X_N-1)解码为输出 数字信号。其中当V_in^*＞V_i时，X_i＝1；当V_in^*＜V_i时，X_i＝0。模数(A/D) 转换器将幅值连续的输入电平转换为离散的数字信号。图2显示一个三位模 数转换器的理想输入输出特性。

然而，当模拟输入信号包含噪音和/或数字信号处于上升沿或下降沿时， 输出信号会产生一位跳变或振荡。要想消除这种振荡，往往不得不以牺牲转 换分辨率或者增加输出数字信号的位数为代价。

发明内容

本发明的目的在于提供将模拟信号转换为数字信号的方法，在N位模数 转换中进行一位滞后控制。该方法可以在不增加模数转换总位数的前提下消 除一位振荡的问题。

本发明的一种技术方案为：一种将模拟信号转换为数字信号的方法，包 括：从输入端采样所述模拟信号；将所述模拟信号转换为N位数字信号；将 所述N位数字信号与先前选择的N位数字信号进行比较，当所述N位数字 信号大于所述先前选择的N位数字信号时，在一位存储单元中记录“X”， 当所述N位数字信号小于所述先前选择的N位数字信号减1时，在所述一 位存储单元中记录“Y”，其中“X”和“Y”是数字数码；以及如果所述N 位数字信号等于所述先前选择的N位数字信号减1，并且所述一位存储单元 存储值为“Y”时，就选择所述先前选择的N位数字信号；如果所述N位数 字信号大于所述先前选择的N位数字信号，选择所述N位数字信号；如果 所述N位数字信号小于所述先前选择的N位数字信号减1，选择所述N位数 字信号；在其他任何情况时，就选择所述先前选择的N位数字信号。

如上所述的方法，其中X是1，Y是0。

如上所述的方法，其中X是0，Y是1。

本发明的另一种技术方案为：一种将模拟信号转换为数字信号的方法， 包括：从输入端采样所述模拟信号；将所述模拟信号转换为N位数字信号； 将所述N位数字信号与先前选择的N位数字信号进行比较，当所述N位数 字信号大于所述先前选择的N位数字信号加1时，在一位存储单元中记录 “X”，当所述N位数字信号小于所述先前选择的N位数字信号时，在所述 一位存储单元中记录“Y”，其中“X”和“Y”是数码；以及如果所述N位 数字信号等于所述先前选择的N位数字信号加1，并且所述一位存储单元存 储值为“X”时，就选择所述先前选择的N位数字信号；如果所述N位数字 信号大于所述先前选择的N位数字信号加1，选择所述N位数字信号；如果 所述N位数字信号小于所述先前选择的N位数字信号，选择所述N位数字 信号；在其他任何情况时，就选择所述先前选择的N位数字信号。

如上所述的方法，其中X是1，Y是0。

如上所述的方法，其中X是0，Y是1。

本发明的另一种技术方案为：一种将模拟信号转换为数字信号的方法， 包括：从输入端采样所述模拟信号；将所述模拟信号转换为N位数字信号； 将从所述模拟信号转换并采样得到的最后K个N位数字信号的总和值与存 储在M位存储单元的第二数字信号进行比较，其中M大于或等于(N+log₂K)； 获取所述最后K个N位数字信号的总和值与存储在所述M位存储单元的所 述第二数字信号之间的差值；如果所述差值大于一个预定值，在所述M位存 储单元中记录所述总和值，如果所述差值小于或等于所述预定值，在所述M 位存储单元中保留所述第二数字信号；将存储在所述M位存储单元中的数字 数据除以K，获得新的N位数字信号；以及选择所述新的N位数字信号。