[发明专利]三角积分调变装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种调变装置，特别是涉及一种三角积分（delta-sigma）调变装置。

背景技术

参阅图1，文献「K.Lee,M.R.Miller,G.C.Temes,“An 8.1mW,82dB Delta-Sigma ADC with 1.6MHz BW and-98dB THD,”Proc.IEEE Custom Integrated Circuits Conf.(CICC),pp.93-96,Sept.2008」公开了一种现有的三角积分调变装置，其功能架构如图1所示。现有的三角积分调变装置适用于对一个模拟输入信号U(z)进行三角积分调变，以产生一个数字输出信号V(z)，且包括一个回路滤波器11、一个噪声耦合器12、一个量化器13及一个数字至模拟转换器14。回路滤波器11的阶数为二。

模拟输入信号U(z)与数字输出信号V(z)间的关系如以下公式所示：

V(z)＝STF(z)·U(z)+NTF(z)·(1-z^-1)·Q(z)，

其中，STF(z)是信号转移函数，由回路滤波器11决定，NTF(z)是噪声转移函数，由回路滤波器11决定，1-z^-1由噪声耦合器12提供，Q(z)是量化器13所引入的量化噪声。由此公式可知，噪声耦合器12会使现有的三角积分调变装置的噪声整形（noise shaping）阶数加一，也就是达到三阶的噪声整形效果。

参阅图2，其显示了现有的三角积分调变装置的电路，以切换电容技术来实现，其中，模拟输入信号U(z)是一个单端信号，噪声耦合器12包括一个放大器（未标号）、三个电容（未标号）及十二个开关（未标号），且受六个信号控制。由此可知，现有的三角积分调变装置有噪声耦合器12的电路及控制方式都较为复杂的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以改善背景技术的缺点的三角积分调变装置。

本发明三角积分调变装置适用于对一个模拟输入信号进行三角积分调变，以产生一个数字输出信号。该三角积分调变装置包含：一个回路滤波器，根据该模拟输入信号及一个相关于该数字输出信号的反馈信号进行加总及积分运算，以产生一个滤波信号；一个噪声耦合器，电连接到该回路滤波器，根据该滤波信号及该反馈信号产生一个噪声耦合信号，其中，该反馈信号与该噪声耦合信号的差异被耦合到该滤波信号，以得到该噪声耦合信号；一个量化器，电连接到该噪声耦合器，量化该噪声耦合信号以产生该数字输出信号；及一个数字至模拟转换器，电连接到该回路滤波器、该噪声耦合器及该量化器，对该数字输出信号进行数字至模拟转换，以产生该反馈信号。该噪声耦合器包括：一个放大器，具有一个接收该滤波信号与该反馈信号的差异的反相（inverting）输入端，及一个输出该噪声耦合信号的同相(non-inverting)输出端；及一个第一电容，电连接在该放大器的反相输入端与同相输出端间。

本发明所述三角积分调变装置中，该放大器还具有一个同相输入端及一个反相输出端，该放大器的反相输入端及同相输入端共同接收该滤波信号与该反馈信号的差异，该放大器的反相输出端及同相输出端共同输出该噪声耦合信号，该噪声耦合器还包括一个第二电容，该第二电容电连接在该放大器的同相输入端与反相输出端间。

本发明的有益效果在于：该噪声耦合器包括一个放大器及一个电容就能达成所要的功能，因此其电路及控制方式都较为简单。

附图说明

图1是一种现有的三角积分调变装置的功能架构图；

图2是现有的三角积分调变装置的电路图；

图3是本发明三角积分调变装置的较佳实施例的功能架构图；

图4是较佳实施例的一个噪声耦合器在一个模拟输入信号是一个单端信号时的电路图；

图5是较佳实施例的噪声耦合器在模拟输入信号是一个差动信号时的电路图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

参阅图3，其显示了本发明三角积分调变装置的较佳实施例的功能架构，相同于图1所示的现有的三角积分调变装置的功能架构。本实施例三角积分调变装置适用于对一个模拟输入信号U(z)进行三角积分调变，以产生一个数字输出信号V(z)，且包括一个回路滤波器21、一个噪声耦合器22、一个量化器23及一个数字至模拟转换器24。