[发明专利]利用数据共享用于节能的Σ-Δ模数转换器电路

说明书

本公开的实施例涉及利用数据共享用于节能的Σ‑Δ模数转换器电路。一种连续时间Σ‑Δ模数转换器电路包括被配置为接收模拟输入信号的Σ‑Δ调制器电路。调制器的单比特量化器以采样频率生成数字输出信号。数据存储电路存储数字输出信号的比特，并且数模转换器(DAC)元件响应于存储比特而被致动，以生成用于与模拟输入信号比较模拟反馈信号。滤波器电路包括多相信号处理路径和求和电路，该求和电路被配置为对来自多相信号处理路径的输出求和以生成转换输出信号。扇出电路选择性地将来自数据存储电路的存储比特应用到滤波器电路的多相信号处理路径的输入。

优先权

本申请要求于2021年9月24日提交的美国专利临时申请第63/247,896号的优先权，其公开内容通过引用并入。

技术领域

实施例总体上涉及模数转换器电路，并且具体地，涉及Σ-Δ模数转换器电路。

背景技术

连续时间(CT)Σ-Δ(ΣΔ)调制器用于有效地数字化各种模拟信号。这些调制器适用于许多不同的应用。由于其对组件失配的耐受性、易于驱动的输入电路结构的使用、以及固有的抗混叠滤波和噪声整形能力，CTΣΔ调制器已成为需要高动态范围、中到宽带宽数据转换器的许多设计者的首选电路。事实上，随着提供更快的CMOS技术以及设计创新(例如更好的架构和更快的放大器)的最新进步，这种选择更具吸引力。在这种环境下，CTΣΔ调制器现在提供了具有高分辨率和高带宽的两全其美的情况。

本领域技术人员认识到，高性能CTΣΔ模数转换器(ADC)由于反馈数模转换器(DAC)失配而遭受性能劣化。因此，如果可能的话，设计人员更愿意在提供固有线性的反馈环路中使用单比特量化和单比特DAC。

还应当认识到，CTΣΔ调制器将典型地并且优选地以非常高的频率工作。结果，模拟电路部分和数字电路部分都存在显著的功耗。随着性能指标的提高，这种功耗会随着量化器采样频率的任何增加而呈指数增长。此外，以这些更高的数据速率设计所需的更高复杂性的数字电路和模拟数字接口变得越来越具有挑战性。

因此需要解决与高速高性能CTΣΔ模数转换器相关的前述和其他问题。

发明内容

在一个实施例中，连续时间Σ-Δ模数转换器电路包括：Σ-Δ调制器电路，被配置为接收模拟输入信号并且包括被配置为以采样频率生成数字输出信号的单比特量化器，并且还包括单比特数模转换器(DAC)电路，单比特数模转换器(DAC)电路被配置为处理数字输出信号以生成用于与模拟输入信号比较的模拟反馈信号；其中，单比特数模转换器电路包括：多个触发器，被串联耦接并被配置为存储数字输出信号的比特；和多个单DAC元件，由从所述多个触发器输出的数字输出信号的存储比特控制；多相滤波器电路，包括多个信号处理路径，其中每个信号处理路径包括多相滤波器组，并且其中来自多个信号处理路径的输出被求和以生成转换输出信号；扇出电路，被配置为选择性地将从多个触发器输出的数字输出信号的比特应用到多相滤波器电路的多个信号处理路径的输入。

在一个实施例中，一种连续时间Σ-Δ模数转换器电路包括：Σ-Δ调制器电路，被配置为接收模拟输入信号并且包括：单比特量化器，被配置为以采样频率生成数字输出信号；数据存储电路，被配置为存储数字输出信号的比特；和多个数模转换器(DAC)元件，耦接到数据存储电路并响应于存储比特而被致动，以生成用于与模拟输入信号比较的模拟反馈信号；滤波器电路，包括多个多相信号处理路径和求和电路，该求和电路被配置为对来自多个多相信号处理路径的输出求和以生成转换输出信号；和扇出电路，被配置为选择性地将来自数据存储电路的存储比特应用到滤波器电路的多个多相信号处理路径的输入。

附图说明

为了更好地理解实施例，现在将仅通过示例的方式参考附图，其中：

图1是具有单比特量化的Σ-Δ模数转换器电路的框图；

图2是用于图1电路的单比特有限脉冲响应数模转换器的框图；