[发明专利]一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器

说明书

技术领域

本发明涉及调制器技术领域，具体为一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器。

背景技术

调制器是指通过数字信号处理技术，将低频数字信号(如音频、视频、数据等)调制到高频数字信号中，进行信号传输的一种设备。调制器广泛运用于广播(音频信号)、电视(视频信号)等信息的传输。在Sigma-Delta 调制器中，多位量化可以提供比单比特量化更多的优势，比如更小的功耗，更好的环路稳定性以及更好的性能。在现代工艺节点下，多比特量化已经成为调制器的设计中非常有吸引力的技术。在传统的多位量化调制器中，通常用Flash类型的ADC作为其多位量化器，因为Flash类型的ADC具有较小的转换延迟。然而，由于Flash类型ADC的功耗和面积会随位数的增加而呈指数型增加，使得他们不适合低功耗和小面积的应用场合。并且，由于Flash ADC 在实现的时候需要很多的比较器，这些比较器间的失调电压的不同也会成为系统性能的限制因素。为此，我们提出一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器，包括第一级积分器，所述第一级积分器的输出端电性连接调制器的输入端，所述调制器的输出端电性连接第二级积分器的输入端，所述第二级积分器的输出端电性连接复用SAR量化器的输入端，所述复用SAR 量化器的输出端电性连接数模转换器的输入端，所述数模转换器的输出端电性连接第一级积分器的输入端。

优选的，所述调制器为2阶5位调制器。

优选的，所述复用SAR量化器为5位SAR量化器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该发明提出的一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器，调制器中第一级积分器的采样电容就可以和SAR ADC的采样电容复用，并且比较器的前面也不再需要全摆幅的模拟加法器，进而降低调制器的功耗和实现难度。

附图说明

图1为本发明原理框图；

图2为本发明电路图；

图3为本发明输出信号频谱图；

图4为本发明电路的性能总结图表。

图中：1第一级积分器、2调制器、3第二级积分器、4复用SAR量化器、 5数模转换器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器，包括第一级积分器1，所述第一级积分器1的输出端电性连接调制器2的输入端，所述调制器2的输出端电性连接第二级积分器3 的输入端，所述第二级积分器3的输出端电性连接复用SAR量化器4的输入端，所述复用SAR量化器4的输出端电性连接数模转换器5的输入端，所述数模转换器5的输出端电性连接第一级积分器1的输入端。

其中，所述调制器2为2阶5位调制器，所述复用SAR量化器4为5位 SAR量化器。

工作原理：电路主要由积分器和复用的SAR量化器两部分组成，这样，调制器中第一级积分器1的采样电容就可以和SAR ADC的采样电容复用，并且比较器的前面也不再需要全摆幅的模拟加法器，进而降低调制器的功耗和实现难度，该电路为一个2阶5位的调制2，它由一个5位的SAR量化器和两个积分器组成。

SAR量化器不仅用作实现调制器量化的功能，同样也用作实现了传统调制器中输入信号和反馈信号求和的功能，这样，传统调制器中第一级积分器的采样电容就可以和SAR量化器的电容复用，进而减小了调制器功耗和面积，另外一个优势在于复用技术给调制器提供了一个天然的信号前馈路径，形成所谓的前馈类型的调制器结构，结果，导致积分器的输出摆幅和调制器的输入信号无关，进而提高了调制器的过载率，积分器中放大器的要求也会因此大大降低，比如可以允许更小的开环增益，更低的带宽，由于调制器的输入信号直接采样到量化器的电容阵列，而不经过积分器，因此积分输出的求和摆幅很小，不需要太大摆幅的模拟加法器，因而会降低调制器的设计难度。