[发明专利]具有改进的反馈的积分三角模数转换器有效

专利信息
申请号: 201310384554.1 申请日: 2013-08-29
公开(公告)号: CN104143980B 公开(公告)日: 2017-09-12
发明(设计)人: 保罗·丰泰内;阿卜杜勒拉夫·贝拉瓦尔 申请(专利权)人: 辉达公司
主分类号: H03M1/12 分类号: H03M1/12
代理公司: 北京市磐华律师事务所11336 代理人: 董巍,谢栒
地址: 美国加利*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 具有 改进 反馈 积分 三角 转换器
【说明书】:

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年5月10日由Fontaine等人提交的、标题为“SIGMA-DELTA ANALOG TO DIGITAL CONVERTER WITH IMPROVED FEEDBACK”的13/891,974号美国申请的权益,其与本申请共同受让并通过援引的方式在本文中加以合并。

技术领域

本申请总地涉及模数转换,并且,更具体地,涉及一种连续时间积分三角(sigma-delta)模数转换器和sigma-delta模数转换器操作方法。

背景技术

基于sigma-delta操作原理的模数转换器(ADC)要求至少一个反馈数模转换器(DAC),其用来抵消大部分ADC输入信号。因为直接与ADC输入有关的ADC的输出噪声一般决定ADC信噪比(SNR),所以该DAC是ADC的最关键部分。此外,与ADC输入级的任何误匹配会典型地造成增益误差。

跨导(Gm)一般可定义为输出电流的改变与相应控制输入电压的改变的比率。高速sigma-delta ADC一般依靠连续时间实现方案,其中跨导-电容(Gm/C)积分器是用于低电压和低噪声约束设计的主流解决方案。然而,Gm单元的输出噪声由其静态偏置电流决定,而输出信号有关电流是偏置电流的小部分。

使用由来自DAC的输出电压所驱动的Gm单元来实现主ADC反馈是主流并且直接的解决方案。相同类型的Gm单元可用于输入级和反馈DAC,确保由误匹配所引起的最小增益误差。然而,该方法提供产生的Gm静态电流的较高值以及因此输入噪声的较高值。

发明内容

本公开的实施例提供sigma-delta模数转换器和sigma-delta模数转换器操作方法。

在一个实施例中,sigma-delta模数转换器包括输入跨导级,其提供与模拟输入电压成比例的模拟输入电流,以及电流求和级,其生成与模拟输入电流和反馈电流之间的差相对应的模拟误差信号。sigma-delta模数转换器还包括前向信号路径,其处理模拟误差信号以提供与模拟输入电压相对应的数字输出信号。此外,sigma-delta模数转换器包括反馈路径,其包括具有拉和灌电流源二者的电流舵数模转换器,其中由拉和灌电流源所提供的电流是可导引的(steerable)并且经连接以基于数字输出信号直接提供反馈电流。

另一方面,本公开提供sigma-delta模数转换器操作方法。方法包括提供与模拟输入电压成比例的模拟输入电流以及生成与模拟输入电流和反馈电流之间的差相对应的模拟误差信号。方法还包括处理模拟误差信号以提供与模拟输入电压相对应的数字输出信号。此外,方法包括提供具有拉和灌电流源二者的电流舵数模转换器,其中来自拉和灌电流源的电流是可导引的并且经连接以基于数字输出信号直接提供反馈电流。

前述内容已概述本公开的优选和可替代特征,使得本领域技术人员可更好地理解本公开接下来的详细描述。将在下文中描述形成公开的权利要求主题的公开的附加特征。本领域技术人员应理解的是,他们可易于使用所公开的构思和具体实施例作为基础用于设计或修改用于实行本公开的相同目的的其他结构。

附图说明

现在将结合附图对接下来采取的描述进行参考,其中:

图1示出根据本公开的原理所构建的基于sigma-delta转换原理的ADC的框图;

图2示出根据本公开的原理所构建的ADC前端的实施例的另一幅图;

图3示出根据本公开的原理所构建的调谐结构的实施例的图;

图4示出根据本公开的原理所实行的sigma-delta ADC操作方法的实施例的流程图。

具体实施方式

本公开的实施例利用采用拉和灌电流源二者的电流舵DAC(即拉和灌电流舵(SSCS)DAC),其与常规解决方案相比较减少了噪声和静态电流的范围(area)二者。此外,控制环路通过迫使其输出电流等于参考电流来将输入Gm单元的跨导(Gm)锁定为目标值。该参考电流的拷贝用来偏置SSCS DAC,从而确保跨过程、电压和温度变化的恒定增益。

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  • 本实用新型涉及一种功放的模数转换电路。其包括模数转换芯片,模数转换芯片连接有音频输入电路,音频输入电路包括左声道音频接口、右声道音频接口以及LFE音频接口以及两个音频信号切换开关单元,左声道音频接口通过第一滤波电路与其中一个音频信号切换开关单元的主输入管脚连接,右声道音频接口通过第二滤波电路与另一个音频信号切换开关单元的主输入管脚连接,LFE音频接口通过第三滤波电路分别与两个音频信号切换开关单元的副输入管脚连接,两个音频信号切换开关单元的输出端分别与模数转换芯片的两个输入管脚电连接。本实用新型通过对音频接口分别设置滤波电路,同时接口的外壳接地,可避免音频线连接时受到外界干扰,避免音频失真。
  • 一种支持多种压力传感器的放大电路-201920323790.5
  • 陈旭东;赵俊 - 惠州市爱博智控设备有限公司
  • 2019-03-14 - 2019-09-13 - H03M1/12
  • 本实用新型公开了一种支持多种压力传感器的放大电路,包括TVS管E1、LC滤波电路、仪表放大器U2、反馈电阻R1和R2、电阻R7、电容C1、模拟开关芯片U1,压力传感器的信号输出端与LC滤波电路的信号输入端连接,TVS管E1的N极与LC滤波电路连接,LC滤波电路的信号输出端与仪表放大器U2的信号输入端连接,仪表放大器U2的信号输出端与电阻R1、R2、R7的一端连接,电阻R1或R2的另一端与模拟开关芯片U1的一端连接,模拟开关芯片U1和电阻R7的一端与单片机连接,电容C1和单片机连接;通过反馈电阻R1和R2和模拟开关芯片U1的配合设置形成反馈网络,使仪表放大器U2获得不同的放大倍数。
  • 一种高速互补类型双电源运算放大器-201910365934.8
  • 刘马良;李志航;刘海珠;朱樟明;杨银堂 - 西安电子科技大学
  • 2019-05-05 - 2019-09-10 - H03M1/12
  • 本发明公开了一种高速互补类型双电源运算放大器,包括:差分输入端、推挽反相放大电路、共源共栅放大电路;差分输入端与推挽反相放大电路的差分输入端连接;推挽反相放大电路的输出端与共源共栅放大电路的信号输入端连接。本发明采用差分输入差分输出的两级运放,即推挽反相放大电路和共源共栅放大电路,差分信号依次通过推挽反相放大电路和共源共栅放大电路,使得运算放大器能够提高输出信号的摆幅,并且具有高速、较大带宽、较短的建立和保持时间的有益效果。
  • 一种微小电流信号的放大电路-201822193724.9
  • 杨晴 - 南京英格玛仪器技术有限公司
  • 2018-12-25 - 2019-09-06 - H03M1/12
  • 本实用新型涉及数据采集技术领域,尤其涉及一种微小电流信号的放大电路,其不同之处在于:其包括信号输入模块、电压放大模块、电压转电流模块、电流输出模块和供电模块;信号输入模块用于采集微小电流信号并将微小电流信号经过采样电阻转换为微小电压信号;电压放大模块用于放大信号输入模块输出的微小电压信号;电压转电流模块用于将电压放大模块输出的电压信号转换为电流信号;电流输出模块用于输出电压转电流模块转换后的电流信号;供电模块用于对电源电压进行转换并向信号输入模块、电压放大模块、电压转电流模块和电流输出模块提供工作电压。本实用新型实现对微安级微小电流信号的测量,测量精度高。
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