[发明专利]具有依赖于功率范围的D/A转换器选择的数模转换设备

说明书

技术领域

根据本发明的一些实施例涉及数模转换设备。根据本发明的一些实施例涉及用于数字输入信号的数模转换的方法。

背景技术

无线通信领域在过去已经经历了快速演进，尤其是在最近二十年期间。在该演进期间，引入了许多无线通信标准，每个新标准典型地利用技术进步以便提供优良的性能。例如，GSM(全球移动通信系统)、EDGE(GSM演进的增强型数据速率)、以及CDMA(码分多址)标准过去并且现在仍然被无线通信网络及其订户广泛使用。尽管早期的移动台(例如蜂窝电话)典型地仅支持单个无线通信标准，但是订户很快需要可与在不同无线通信标准下操作的无线网络一起使用的更通用的移动台或设备。虽然移动设备可包括针对不同通信标准的专用收发器部分，但是这典型地导致更高的成本以及增加的空间要求。因此，当前研究多模式RF收发器架构。像GSM/EDGE/UMTS之类的不同标准定义了在对应的无线通信标准下操作的收发器要满足的要求。

一些收发器架构采用在射频(RF)域中的模拟滤波器，以便使输出发射信号或输入接收信号谱成形。由于不同的无线标准被分配给不同的频率范围，因此针对每个无线标准将必须使用不同的滤波器。由于RF范围的滤波器典型地相对较昂贵且体积大，因此收发器设计者试图找到不需要RF滤波器的解决方案。

在发射器架构中所能找到的一个部件是射频数模转换器(RF-DAC)，其基本上是与数模转换器相结合的上变频器。当目的在于针对不同标准(像GSM/EDGE/UMTS)的多模式设备时，RF-DAC需要满足误差矢量幅度(EVM)、RX频带中的TX噪声、以及邻信道泄漏抑制(ACLR)的各种要求。在无级间滤波器的极性发射器中的一些重要RF-DAC要求例如是：

输出功率增益控制从-73dBm一直到6dBm(输出功率动态范围是79dB)；

对于-67dBm的输出功率而言，本机振荡器泄漏要求是-85dBm(参见图1)；

对于在-8dBm一直到6dBm之间的输出功率而言，输出噪声要求是160dBc，其对于较低输出功率而言是不严格的；

三阶互调(IM3)要求是约-37dB；以及

在传输时隙中改变功率电平。

满足不具有级间滤波器的多模式极性发射器应用的规范的RF-DAC拓扑当前是移动通信行业中研究的主题。在这些无滤波器的RF-DAC拓扑中，在发射器接收路径(RX)的低噪声放大器(LNA)与发射(TX)路径中的功率放大器的输出端口之间唯一可用的滤波典型地是双工器衰减。尤其是，已经研究并且仍在研究无滤波器的DAC-混频器拓扑，其对于20MHZ一直到450MHZ的偏移频率满足如上面定义的160dBc的输出噪声要求。要满足的其他要求是上述的LO泄漏与IM3规范。这些规范中的至少一些可能彼此部分地抵触并且可能导致冲突。

发明内容

根据本文所公开的教导的一些实施例提供用于将数字输入信号转换成对应的模拟输出信号的数模转换设备。

根据本文所公开的教导的一个实施例的数模转换设备可包括具有第一信号分辨率的第一数模转换器以及具有第二信号分辨率的第二数模转换器。第二信号分辨率典型地不同于第一信号分辨率。所述数模转换设备还可以包括数模转换器选择器，其被配置成在所述数字输入信号具有在第一功率范围内的功率的情况下选择第一数模转换器以用于所述数字输入信号的数模转换。同样，所述数模转换器选择器被配置用于在所述数字输入信号具有在第二功率范围内的功率的情况下选择第二数模转换器以用于所述数字输入信号的数模转换。所述数模转换设备被配置成合并第一模拟信号和第二模拟信号，第一模拟信号基于第一数模转换器的第一模拟输出信号，以及第二模拟信号基于第二数模转换器的第二模拟输出信号。

在根据所公开的教导的另一实施例中，用于转换数字输入信号的数模转换设备可包括第一数模转换器、第二数模转换器、功率确定器、比较器、以及模拟信号合并器。第一数模转换器可被配置用于转换所述数字输入信号的位的第一子集，而第二数模转换器可被配置用于转换所述数字输入信号的位的第二子集。第二子集可至少部分地与第一子集重叠。

所述功率确定器可被配置成确定所述数字输入信号的数字输入信号功率。所述比较器可被配置用于比较所述数字输入信号功率和阈值，以及用于取决于所述数字输入信号是高于还是低于所述阈值而生成具有值的比较结果。所述数模转换设备可被配置成合并第一模拟信号和第二模拟信号，第一模拟信号基于第一数模转换器的第一模拟输出信号，以及第二模拟信号基于第二数模转换器的第二模拟输出信号。