[发明专利]Δ∑型AD转换器、D类放大器和DC－DC转换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种Δ∑型AD转换器，该Δ∑型AD转换器被配置为使得当将Δ∑-调制取样频率抑制到相对较低水平时，呈现较高的动态范围。本发明还提供了使用该Δ∑型AD转换器的D类放大器和DC-DC转换器。

背景技术

图2示出相关技术的Δ∑型AD转换器。减法器10将模拟输入信号和反馈信号相减。积分器14对从减法器10输出的信号求积分。量化器16将从积分器14输出的信号与预定的门限值相比较，从而将信号二值化。从量化器16输出的信号是1位数字信号，该信号在Δ∑调制的取样间隔单位上取值“1”或“0”，并且将该1位数字信号进行模数转换，并输出转换结果。通过单取样延迟电路12，使该1位信号经受单个取样延迟，并且将由此得到的延迟信号作为反馈信号反馈到减法器10。例如如在专利文件1和2中描述的那样，Δ∑型AD转换器是可用的相关领域的Δ∑型AD转换器。

【专利文件1】JP-A-2000-174627

【专利文件2】JP-B-2856117

根据取样频率，Δ∑型AD转换器的动态范围进行变化，到目前为止，通过增加取样频率来确保要求的动态范围。然后，作为提高取样频率的结果，需要能够在宽范围上作出高速响应的运算放大器来作为在积分器中使用的运算放大器，这就增加了费用。

发明内容

本发明目的在于解决上述问题并提供一种Δ∑型转换器，该转换器在Δ∑调制的取样频率被抑制在相对较低的水平时呈现高动态范围。本发明还提供了使用Δ∑型AD转换器结构的D类放大器和DC-DC转换器。

本发明的Δ∑型AD转换器包括减法器，接收模拟输入信号和反馈信号，并将与在模拟输入信号和反馈信号之间的差值相称的信号进行输出；积分器，对从减法器输出的信号求积分；比较器，通过与预定的门限值进行比较，将从积分器输出的信号进行二值化；计数器，测量从比较器输出信号的各个脉冲的宽度；以及PWM电路，输出预定周期的脉冲信号，该脉冲信号具有响应于从计数器输出的计数值的占空比，并且该PWM电路将脉冲信号作为反馈信号反馈到减法器，其中计数器与PWM电路同步地测量每个PWM帧周期中的各个脉冲宽度，并且PWM电路在下一个PWM帧中将占空比根据测量脉冲宽度而设置的脉冲信号反馈到减法器。并且将从计数器输出的计数值提取作为转换后的数字输出值。

如前所述，从图2所示相关技术电路的量化器16输出的信号对应于在Δ∑调制的取样周期中变为“1”或“0”的信号(1位数字信号)。结果是，通过单个取样延迟电路12反馈到减法器10的信号在Δ∑调制的取样周期内也变为“1”或“0”。所以，利用取样频率单一地确定通过相关技术电路进行AD转换的输出的动态范围。为了增大动态范围，必须提高取样频率。相对地，根据本发明的Δ∑型AD转换器，根据从积分器输出的电平，从比较器输出的信号在Δ∑调制的取样周期中可呈现不同的脉冲宽度。结果是，响应于从比较器输出信号的脉冲宽度的计数器的输出计数值在Δ∑调制的取样周期中也可呈现不同值。另外，响应于计数器的输出计数值的PWM电路的输出信号在Δ∑调制的取样周期中也可呈现多种占空比。结果是，由PWM电路输出信号的占空比所决定的分辨能力(resolving power)有助于AD转换输出的动态范围，所以可以提高动态范围。所以，当Δ∑调制的取样频率被抑制到相对较低水平时，可以获得高动态范围。