[发明专利]提供用于过采样ΣΔ模数转换器的异步采样速率转换的电路、系统和方法

说明书

可变输出数据速率转换电路优选地满足性能要求，同时保持低的电路复杂性。在一些实施方案中，转换器电路可包括：过采样ΣΔ调制器电路，以过采样速率量化模拟输入信号，并输出ΣΔ调制的信号；转置多项式抽取器电路，抽取所述ΣΔ调制信号，并输出第一抽取信号；和整数抽取器电路，通过整数因子抽取所述第一抽取信号，并输出具有期望输出数据速率的第二抽取信号。转置多项式抽取器电路具有转置多项式滤波器电路和数字锁相回路电路，其跟踪期望输出数据速率和过采样速率之间的比率，并将采样间位置参数输出到所述转置多项式滤波器电路。

优先权数据

本申请是PCT申请，要求2016年2月2日提交的名称为“Circuits,Systems,andMethods for Providing Asynchronous Sample Rate Conversion for an OversamplingSigma Delta Analog to Digital Converter”的美国临时专利申请序列号62,290,408的优先权，在此全文引入作为参考。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，尤其涉及为过采样ΣΔ模数转换器提供异步采样率转换的电路、系统和方法。

背景技术

许多应用要求以高信噪比和线性度执行模数转换。过采样模数转换器是一种越来越流行的以实现高信噪比的方式实现模数转换的方法。在这种转换器中，限制在某一频率范围内的输入信号的量化速率明显高于该范围的奈奎斯特频率。当输入信号的功率保持在该频率范围内时，量化噪声的功率在更大的频率范围上扩展。

ΣΔ调制器是一种提供信噪比的进一步改进的流行方式。在这样的调制器中，以这样的方式执行量化，以便在保持信号的足够增益的同时减小由信号的频率范围中的量化所赋予的噪声。过采样ΣΔ转换器可以包括ΣΔ调制器以生成量化信号(即，ΣΔ输出流)，并对量化信号执行数字后处理以生成适合于特定应用的数字输出。在抽取量化信号之后，输入信号的功率保持不变，但量化噪声的功率被衰减，从而提供改善的信噪比。

发明内容

可变输出数据速率转换电路优选地满足性能要求，同时保持低的电路复杂性。在一些实施方案中，转换器电路可包括：过采样ΣΔ调制器电路，以过采样速率量化模拟输入信号，并输出ΣΔ调制的信号；转置多项式抽取器电路，抽取所述ΣΔ调制信号，并输出第一抽取信号；和整数抽取器电路，通过整数因子抽取所述第一抽取信号，并输出具有期望输出数据速率的第二抽取信号。转置多项式抽取器电路具有转置多项式滤波器电路和数字锁相回路电路，其跟踪期望输出数据速率和过采样速率之间的比率，并将采样间位置参数输出到所述转置多项式滤波器电路。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其特征和优点，结合附图参考以下描述，其中相同的附图标记表示相同的部分，其中：

图1根据本公开的一些实施方案示出示例性转换器电路以提供具有可变异步输出数据速率的过采样ΣΔ模数转换；

图2根据本公开的一些实施方案示出示例性转置多项式抽取器电路；

图3示出示例性转换器电路，可以以不同的方式实现过采样ΣΔ模数转换和异步数据速率转换；

图4(a)-4(f)是示出图3的过采样ΣΔADC的信号的频谱的实施方案的曲线图；

图5根据本公开的一些实施方案示出使用转置Farrow结构实现的示例性转置三阶样条滤波器；

图6-7根据本公开的一些实施方案是示出图1的示例性转换器电路的模拟结果的曲线图；

图8示出使用多项式插值器的转换器电路的输出的频谱的实施方案，显示不令人满意的信噪比；

图9根据本公开的一些实施方案示出具有多个滤波器级的示例性整数抽取器电路；