[发明专利]连续时间三角积分调制器

说明书

本发明的实施例公开一种连续时间三角积分调制器。在一个实例中，连续时间三角积分调制器包含：量化器、缓冲器模块、随机化器以及参考模块。量化器包含基于参考电位与基于模拟信号的样本生成的输入的比较生成数字输出的比较器。缓冲器模块将数字输出存储预定延迟时段且在预定延迟时段之后输出数字输出作为延迟的数字输出。随机化器使延迟的数字输出随机化以生成随机的数字输出。参考模块基于随机的数字输出修改参考电位。

技术领域

本公开的实施例中所描述的技术大体上涉及一种连续时间三角积分调制器。

背景技术

模/数转换器(Analog-to-digital converter；ADC)将模拟输入信号的样本转换成对应于样本的数字值。ADC可用于各种电子元件，例如有限脉冲分辨率(finite impulseresolution；FIR)、数/模转换器(digital to analog converter；DAC)和许多其它类型的电子元件等。数/模转换器(DAC)是用于将数字信号转换成模拟信号的元件。

三角积分(sigma-delta或delta-sigma)调制是一种用于将模拟信号编码成如ADC中可得出的数字信号的方法。其还可以作为DAC的部分，用于将高位计数低频数字信号转移到较低位计数较高频数字信号。

三角积分调制器的量化器(quantizer)通过转换过程生成基于模拟信号的样本所生成的输入的数字表示。一或多个DAC可将数字输出转换成对应的模拟值，且基于模拟值更新量化器的输入。

连续时间三角积分调制器通常遭受过量回路延迟(excess loop delay；ELD)。三角积分调制器的ELD可对应于与一或多个DAC相关联的延迟时段、向量化器提供输入的组件的延迟时段以及量化器自身的延迟时段。量化器的延迟时段可对应于提示量化器更新数字输出与量化器实际输出更新的数字输出之间的时段。

一种用于补偿三角积分调制器的ELD的常规方法包含提供另外的DAC和一或多个延迟缓冲器。然而，此常规方法需要至少两个DAC，这会增加三角积分调制器的功率消耗。

另外，DAC倾向于生成与数字输入相关的误差。这些误差通常是组件失配、制程和热梯度以及其它非线性误差源的结果。这些误差可能会产生对转换过程造成非预期的效果的谐波失真。动态元件匹配(Dynamic element matching；DEM)可用于补偿组件失配和改善DAC的平均线性度。举例来说，给定温度计代码中的一个由DEM以随机方式扩散，以使得DAC电流的误差一起被平均。

DEM可用于连续时间和离散时间三角积分调制器两者以使DAC失配最小化。但用于在三角积分调制器中用量化器实施DEM的现有方法将引起对DEM和/或量化器功能的高时序约束。举例来说，DEM及量化器的两个功能必须在相同的半个时钟周期内完成反馈补偿回路，这又需要较高功率来加速DEM和/或量化器的操作。

因此，在连续时间三角积分调制器中用DEM实施方案进行ELD补偿的常规技术并不完全令人满意。

发明内容

本发明的实施例提供一种连续时间三角积分调制器，其特征在于，包括：量化器，包含被配置成基于参考电位与基于模拟信号的样本生成的输入的比较生成数字输出的比较器；缓冲器模块，被配置成将所述数字输出存储预定延迟时段且在所述预定延迟时段之后输出所述数字输出作为延迟的数字输出；随机化器，被配置成使所述延迟的数字输出随机化以生成随机的数字输出；以及参考模块，被配置成基于所述随机的数字输出修改所述参考电位。

附图说明

根据结合附图阅读的以下详细描述会最好地理解本公开的实施例的各方面。应注意，各种特征未必按比例绘制。实际上，为了论述的清楚起见，可任意地增大或减小各种特征的尺寸和几何结构。贯穿本说明书和附图，相似的附图标号表示相似特征。

图1示出根据本公开的各种实施例的三角积分调制器的例示性框图。