專利名稱：可變分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器和無(wú)線接收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)，特別涉及具有適用于通信使用的可變分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
存在有各種類型的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，例如用于語(yǔ)音信號(hào)的數(shù)字處理的高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)以及讀取在硬盤上的信號(hào)的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器。大多數(shù)模數(shù)轉(zhuǎn)換器以恒定的采樣率和恒定的分辨率執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換器。在最近幾年，由于互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展在通信中需要高速和高分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。對(duì)于具有模數(shù)轉(zhuǎn)換器的電池供電的設(shè)備需要減小模數(shù)轉(zhuǎn)換器的功耗。
在無(wú)線通信中使用一種方案根據(jù)情況改變調(diào)制模式以及改變發(fā)送功率。例如，根據(jù)作為一種無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的IEEE802.11a，其信號(hào)較低，頻率利用效率較高的調(diào)制模式和高速發(fā)送成為可能，并且在出現(xiàn)許多噪聲和干擾的環(huán)境中，使用一種調(diào)制模式，其不容易受到噪聲和干擾的影響，但是它降低發(fā)送速度。在一種固定調(diào)制模式中，一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器所需的分辨率根據(jù)信號(hào)和噪聲的情況而改變。但是，所需分辨率的改變?cè)谠撜{(diào)制模式如上文所述而改變時(shí)變得更加顯著。
該可變分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器在文檔1P.Setty等人在1998年IEEE國(guó)際固態(tài)電路會(huì)議，技術(shù)論文文摘，第148-149頁(yè)發(fā)表的“A 5.75b 350Msample/s or 6.75 b 150 M sample/s reconfigurable flash ADC for aPRML read channel”以及文檔2E.K.F.Lee等人在歐洲設(shè)計(jì)和測(cè)試會(huì)議，1997期刊，第頁(yè)359-363發(fā)表的“Reconfigurable data converter asa building block for mixed-signal test”中公開(kāi)。通常，難以實(shí)現(xiàn)高速和高分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。文檔1公開(kāi)一種用于在快速操作中降低分辨率并且在高分辨率操作時(shí)降低轉(zhuǎn)換速率的技術(shù)。該文檔2公開(kāi)如下技術(shù)。為了測(cè)試模數(shù)混合的貨盤化的集成電路，分別包括一位模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和誤差放大器的多個(gè)轉(zhuǎn)換級(jí)被級(jí)聯(lián)。該轉(zhuǎn)換級(jí)的連接通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)等等而改變，以用作為一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器、噪聲源或模數(shù)轉(zhuǎn)換器。需要減小功耗以根據(jù)允許的噪聲級(jí)確定電流消耗的分布，如文檔3中所示T.B.Cho等人發(fā)表的“A 10 b，20M sample/s，35mW Pipeline A/DConverter”(固態(tài)電路的IEEE雜志，第30卷，第3號(hào)，1995年3月，第166-172頁(yè))。
在文檔1中所提到的方法在適用于硬盤的高速訪問(wèn)的快速型(flashtyoe)模數(shù)轉(zhuǎn)換器中是有效的，但是在用于高速無(wú)線通信的分辨率中是不足的。實(shí)際上，在此通常使用一種流水線型的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其在無(wú)線通信的使用中比快速型模數(shù)轉(zhuǎn)換器更加快速。
在文檔2中公開(kāi)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器是一種高級(jí)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其可以在用于測(cè)試的較小尖端占用面積上執(zhí)行各種測(cè)試，但是由于流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)換器而不適用于低功耗，其中多個(gè)完全相同的轉(zhuǎn)換級(jí)被級(jí)聯(lián)并且總是工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其分辨率可變并且可以降低功耗。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在此提供一種可變分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其包括采樣保持電路，其包含并聯(lián)的并且根據(jù)所需的分辨率而被有選擇地激活用于采樣和保持一個(gè)模擬輸入信號(hào)的多個(gè)采樣保持單元；級(jí)聯(lián)到該采樣保持電路的輸出端以把該采樣保持電路的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為多個(gè)位信號(hào)的多個(gè)轉(zhuǎn)換級(jí)；以及合成該位信號(hào)以產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)的合成電路。


圖1為關(guān)于本發(fā)明的第一實(shí)施例的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的方框電路圖。
圖2為圖1中的采樣保持電路的電路圖。
圖3為圖1中的非可變轉(zhuǎn)換級(jí)的方框電路圖。
圖4為圖1中的可變轉(zhuǎn)換級(jí)的方框電路圖。
圖5A和5B為圖3中的MDAC的電路圖。
圖6為關(guān)于本發(fā)明第二實(shí)施例的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的方框電路圖。
圖7為關(guān)于本發(fā)明第三實(shí)施例的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的方框圖。
圖8為關(guān)于本發(fā)明第四實(shí)施例的模數(shù)轉(zhuǎn)換器方框圖。
圖9為在圖8中的單位延遲電路的方框電路圖。
圖10為在圖8中的模擬線性變換電路的等效電路圖。
圖11為使用本發(fā)明的可變分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器的無(wú)線接收器。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
(第一實(shí)施例)圖1示出關(guān)于本發(fā)明的第一實(shí)施例的流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的配置。具有模擬輸入信號(hào)10的采樣保持電路(S/H)11的輸出端通過(guò)級(jí)聯(lián)的多個(gè)轉(zhuǎn)換級(jí)12A、12B和13A至13N連接到子模數(shù)轉(zhuǎn)換器(sub-ADC)14。該在前的轉(zhuǎn)換級(jí)12A和12B被稱為可變轉(zhuǎn)換級(jí)，并且在后的轉(zhuǎn)換級(jí)13A至13N被稱為非可變轉(zhuǎn)換級(jí)。
轉(zhuǎn)換級(jí)12A、12B和13A至13N和子模數(shù)轉(zhuǎn)換器14的輸出端連接到一個(gè)數(shù)字合成電路15的輸入端。在上述配置的流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)換器中，當(dāng)模擬輸入信號(hào)10被輸入到采樣保持電路(S/H)11中時(shí)，該信號(hào)10被采樣保持電路11在給定時(shí)間中采樣和保持。
該采樣保持電路11的保持信號(hào)被順序地輸入到可變轉(zhuǎn)換級(jí)12A和12B和非可變轉(zhuǎn)換級(jí)13A至13N。每個(gè)轉(zhuǎn)換級(jí)12A、12B和13A至13N把一個(gè)輸入模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為相對(duì)較少數(shù)位的一個(gè)數(shù)字信號(hào)，并且把表現(xiàn)出轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換誤差的模擬剩余信號(hào)輸出到隨后電路級(jí)。由最后的非可變轉(zhuǎn)換級(jí)13N所輸出的模擬剩余信號(hào)被子模數(shù)轉(zhuǎn)換器14轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。該轉(zhuǎn)換級(jí)12A、12B和13A至13N在下文中詳細(xì)描述。
由轉(zhuǎn)換級(jí)12A、12B和13A至13N和子模數(shù)轉(zhuǎn)換器14所輸出的數(shù)字信號(hào)被數(shù)字合成電路15所合成以產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(hào)16，其整體上具有高分辨率。在這種情況中，從可變轉(zhuǎn)換級(jí)12A和12B輸出的數(shù)字信號(hào)在數(shù)字輸出信號(hào)16的最高有效位側(cè)上，并且由子模數(shù)轉(zhuǎn)換器14所輸出的數(shù)字信號(hào)，即，通過(guò)對(duì)由最后轉(zhuǎn)換級(jí)13N所輸出的模擬剩余信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換所獲得的數(shù)字信號(hào)在數(shù)字輸出信號(hào)16的最低有效位側(cè)上。
由轉(zhuǎn)換級(jí)12A、12B和13A至13N和子模數(shù)轉(zhuǎn)換器14所輸出的數(shù)字信號(hào)分別具有延遲時(shí)間。每個(gè)相對(duì)延遲時(shí)間對(duì)應(yīng)于從第一級(jí)(12A)到第n級(jí)(12B、13A...或13N)對(duì)從采樣保持電路11輸出的相同模擬信號(hào)的多級(jí)延遲的總延遲時(shí)間。因此，數(shù)字合成電路15必須補(bǔ)償相對(duì)延遲時(shí)間然后合成該數(shù)字信號(hào)。
圖2示出采樣保持電路11的具體配置。采樣保持電路11包括并聯(lián)的四個(gè)采樣保持單元21至24。每個(gè)采樣保持單元21至24包括常規(guī)的差分采樣保持電路，其中包括運(yùn)算放大器OA、電容器C11和C12、采樣開(kāi)關(guān)S11和S12和保持開(kāi)關(guān)S13至S16。一個(gè)接通和斷開(kāi)偏流的偏流開(kāi)關(guān)S17連接到每個(gè)采樣保持單元21至24。
電容器C11和C12必須具有較大電容量，以在該模數(shù)轉(zhuǎn)換器需要高分辨率輸出時(shí)整體上減小噪聲。本實(shí)施例的模數(shù)轉(zhuǎn)換器被配置為使得該分辨率例如可以切換到10位和9位。該分辨率對(duì)應(yīng)于由模數(shù)轉(zhuǎn)換器所輸出的數(shù)字輸出信號(hào)16的位數(shù)。由于噪聲電壓與該電容量的平方根成反比，因此獲得10位的分辨率所需的電容器C11和C12的電容量是獲得9位的分辨率所需的電容量的4倍。
10位的分辨率假設(shè)為10位模式，并且9位分辨率假設(shè)為9位模式。在10位模式中，所有四個(gè)采樣保持單元21至24被操作，而在9位模式中，單個(gè)采樣保持單元被操作。在9位模式中，子采樣保持單元的偏流開(kāi)關(guān)S17被切斷，以切斷該采樣保持單元的偏流。因此，可以減小電流消耗。
在關(guān)于本實(shí)施例的流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)換器中，隨著該轉(zhuǎn)換級(jí)接近于用于模擬輸入信號(hào)10的輸入端，該噪聲變低。這需要較大電容量的電容器，導(dǎo)致用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換級(jí)的放大器的電流消耗的增加。在本實(shí)施例中，作為一個(gè)輸入電路的采樣保持電路11包括并聯(lián)的采樣保持單元21至24，并且僅僅數(shù)目對(duì)應(yīng)于所需分辨率(或者所要求或目標(biāo)的分辨率)的采樣保持單元被激活以對(duì)一個(gè)信號(hào)進(jìn)行采樣和保持。換句話說(shuō)，一個(gè)或多個(gè)采樣保持單元21至24被有選擇地激活，對(duì)應(yīng)于所需分辨率。結(jié)果，在9位模式中的放大器的電流消耗可以被良好地減小到10位模式的四分之一。
參照?qǐng)D3和4描述可變轉(zhuǎn)換級(jí)12A和12B和非可變轉(zhuǎn)換級(jí)13A至13N。
圖3示出非可變轉(zhuǎn)換級(jí)13A至13N中的一個(gè)的結(jié)構(gòu)。把從最后的可變轉(zhuǎn)換級(jí)12B或隨后接著一個(gè)非可變轉(zhuǎn)換級(jí)之后的非可變轉(zhuǎn)換級(jí)輸出的模擬信號(hào)輸入到一個(gè)非可變轉(zhuǎn)換級(jí)。一個(gè)輸入模擬信號(hào)31被子模數(shù)轉(zhuǎn)換器32轉(zhuǎn)換為相對(duì)較少數(shù)位的數(shù)字信號(hào)33。由子模數(shù)轉(zhuǎn)換器32所輸出的數(shù)字信號(hào)33被輸入到圖1的數(shù)字合成電路15和MDAC(倍乘數(shù)模轉(zhuǎn)換器)34。
該MDAC 34是一種數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其中包括子數(shù)模轉(zhuǎn)換器35、減法器36和剩余放大器37，以使得一個(gè)輸入數(shù)字信號(hào)受到數(shù)模轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生在一個(gè)輸入模擬信號(hào)和一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換信號(hào)之間的差信號(hào)，并且把該差信號(hào)乘以一個(gè)給定數(shù)值。來(lái)自子模數(shù)轉(zhuǎn)換器32的數(shù)字信號(hào)33被子數(shù)模轉(zhuǎn)換器35轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。由該減法器36獲得該模擬信號(hào)和輸入到非可變轉(zhuǎn)換級(jí)的模擬信號(hào)31之間的差信號(hào)。從減法器36輸出的差信號(hào)(被稱為剩余信號(hào))被剩余放大器37所放大。從剩余放大器37輸出的模擬剩余信號(hào)38被輸入到下一個(gè)非可變轉(zhuǎn)換級(jí)。
圖4示出可變轉(zhuǎn)換級(jí)12A和12B之一的配置。從圖1的采樣保持電路11輸出的模擬信號(hào)31或在前的可變轉(zhuǎn)換級(jí)12A被輸入到該可變轉(zhuǎn)換級(jí)。
由子模數(shù)轉(zhuǎn)換器32所輸出的模擬信號(hào)31和數(shù)字信號(hào)33被輸入到相互并聯(lián)的數(shù)字合成電路15和多個(gè)子MDAC 34A至34C。該子MDAC34A至34C分別被配置為類似圖3中所示的MDAC 34，并且包括子數(shù)模轉(zhuǎn)換器35、減法器36和剩余放大器37。
如上文所述，該非可變轉(zhuǎn)換級(jí)僅僅是一個(gè)具有圖3中所示的MDAC的轉(zhuǎn)換級(jí)。另一方面，通過(guò)由如圖4中所示并聯(lián)的多個(gè)子MDAC所構(gòu)成的一個(gè)MDAC實(shí)現(xiàn)該可變轉(zhuǎn)換級(jí)。要被激活的子MDAC的數(shù)目被改變?yōu)閷?duì)于所需的分辨率。在10位模式中，在圖4中所示的所有子MDAC 34A至34C被激活，以輸出各個(gè)模擬剩余信號(hào)。該子MDAC 34A至34C的模擬剩余信號(hào)被加相加，以輸出一個(gè)模擬信號(hào)。在9位模式中，僅僅一個(gè)子MDAC被激活，以輸出一個(gè)模擬剩余信號(hào)。相應(yīng)地，在9位模式中，可以減小轉(zhuǎn)換級(jí)的電流消耗。
不可能使用可變轉(zhuǎn)換級(jí)用于所有轉(zhuǎn)換級(jí)。但是，在這種情況中，最低有效位側(cè)的轉(zhuǎn)換級(jí)減小電容器的所需電容量數(shù)值，從而不可能忽略寄生電容的影響。相應(yīng)地，失去使用可變轉(zhuǎn)換級(jí)的優(yōu)點(diǎn)。因此，在本實(shí)施例中，可變轉(zhuǎn)換級(jí)12A和12B被用于與輸入端接近的最高有效位，而非可變轉(zhuǎn)換級(jí)13A至13N被用于最低有效位側(cè)。
圖5A和5B示出圖3中所示的MDAC 34的具體電路的例子。該MDAC 34包括一個(gè)開(kāi)關(guān)電容器單元，其包括開(kāi)關(guān)組41、電容器組42和OTA(運(yùn)算跨導(dǎo)放大器)43。該開(kāi)關(guān)組41、電容器組42和OTA 43分別對(duì)應(yīng)于數(shù)模轉(zhuǎn)換器、減法器36和剩余放大器。開(kāi)關(guān)組41的電容器C1至C6具有相同的電容，并且電容器C7具有每個(gè)電容器C1至C6的兩倍的電容量。
由采樣保持電路11或在前的轉(zhuǎn)換級(jí)輸出的信號(hào)被提供到MDAC34，作為正相輸入信號(hào)Vin+，并且來(lái)自數(shù)模轉(zhuǎn)換器35的模擬信號(hào)被提供到MDAC 34，作為負(fù)相信號(hào)輸入信號(hào)Vin-。作為這些信號(hào)之間的差信號(hào)的剩余信號(hào)被作為差分輸出信號(hào)Vout+、Vout-從MDAC 34輸出。圖5A和5B的MDAC的操作在采樣保持模式和放大模式之間交替重復(fù)。
在采樣保持模式中，開(kāi)關(guān)組41把電容器組42的所有電容器C1至C7連接到輸入端，如圖5A中所示，并且使得OTA 43的輸入端和輸出端短路。另一方面，在放大模式中，開(kāi)關(guān)組41如圖5B中所示操作，以把正參考電壓Vref+或負(fù)參考電壓Vref施加到電容器組42的電容器C1至C6。
本實(shí)施例的模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以把分辨率切換到多個(gè)電路級(jí)，例如10位模式(高分辨率模式)和9位模式(低分辨率模式)。在采樣保持電路11中，使用并聯(lián)的采樣保持單元21至24執(zhí)行采樣和保持，一個(gè)或多個(gè)采樣保持單元21被根據(jù)所需的分辨率而有選擇地激活。這減小在低分辨率模式中的電流消耗。
另一方面，在置于采樣保持電路11的輸出側(cè)(最高有效位側(cè))上的可變轉(zhuǎn)換級(jí)12A和12B中，從前一級(jí)輸出的模擬信號(hào)31被通過(guò)使用并聯(lián)的子MDAC 34A至34C轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)36，該子MDAC 34A至34C中的一個(gè)或多個(gè)被根據(jù)所需的分辨率而有選擇地激活。在此時(shí)，在由子數(shù)模轉(zhuǎn)換器35和模擬信號(hào)31所轉(zhuǎn)換的模擬信號(hào)之間的差信號(hào)(剩余信號(hào))被輸出到下一個(gè)轉(zhuǎn)換級(jí)。這減小在該轉(zhuǎn)換級(jí)中的電流消耗。
如上文所述，本實(shí)施例的模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以根據(jù)需要改變分辨率，并且當(dāng)分辨率較低時(shí)減小功耗。因此，當(dāng)本實(shí)施例的模數(shù)轉(zhuǎn)換器被應(yīng)用于無(wú)線接收器時(shí)，可以用發(fā)送速率平衡功耗。本實(shí)施例有效用于使用電池作為電源的便攜式無(wú)線通信單元。當(dāng)本模數(shù)轉(zhuǎn)換器與例如在低發(fā)送速率的情況中的一個(gè)固定分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器相比較時(shí)，使用本模數(shù)轉(zhuǎn)換器的無(wú)線通信單元可以使用相同電容量的電池長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行通信。
(第二實(shí)施例)圖6示出與本發(fā)明的第二實(shí)施例相關(guān)的一個(gè)流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)。該采樣保持電路11類似于圖2的第一實(shí)施例包括多個(gè)相互并聯(lián)的采樣保持單元21至24，并且通過(guò)該采樣保持單元執(zhí)行模擬輸入信號(hào)10的采樣保持，其中一個(gè)或多個(gè)采樣保持單元被根據(jù)所需分辨率而有選擇地激活。
在本實(shí)施例中，圖3中所示的非可變轉(zhuǎn)換級(jí)13A至13N級(jí)聯(lián)到采樣保持電路11的后級(jí)。一個(gè)旁路開(kāi)關(guān)18并聯(lián)到非可變轉(zhuǎn)換級(jí)13A至13N的第一級(jí)13A，即，在轉(zhuǎn)換級(jí)的輸入端和輸出端之間。
該旁路開(kāi)關(guān)18根據(jù)所需分辨率而斷開(kāi)或接通。換句話說(shuō)，在高分辨率模式中，例如10位模式，旁路開(kāi)關(guān)18斷開(kāi)，以激活轉(zhuǎn)換級(jí)13A。在低分辨率模式中，例如9位模式，旁路開(kāi)關(guān)18導(dǎo)通，以斷開(kāi)轉(zhuǎn)換級(jí)13A的偏流，并且停止轉(zhuǎn)換級(jí)13A的操作。
如上文所述，該流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換級(jí)需要具有隨著接近該輸出端而增加電容量的電容器。需要一個(gè)大驅(qū)動(dòng)功率用于驅(qū)動(dòng)這樣一個(gè)轉(zhuǎn)換級(jí)。相應(yīng)地，需要使用大功耗的放大器。根據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)在分辨率減小1位時(shí)釋放第一轉(zhuǎn)換級(jí)13A而可以有效地減小功耗。
在采樣保持電路11處于保持模式時(shí)，奇數(shù)轉(zhuǎn)換級(jí)13A、13C...執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并且當(dāng)其處于采樣模式時(shí)，執(zhí)行輸出的保持以及模數(shù)轉(zhuǎn)換。該偶數(shù)轉(zhuǎn)換級(jí)13B...執(zhí)行與奇數(shù)轉(zhuǎn)換級(jí)13A、13C...相反的操作。因此，如在本實(shí)施例中，當(dāng)一個(gè)轉(zhuǎn)換級(jí)13A被旁路時(shí)，要被提供到每個(gè)其他轉(zhuǎn)換級(jí)13B至13N的時(shí)鐘信號(hào)必須被反相。被提供到轉(zhuǎn)換級(jí)13B至13N的時(shí)鐘信號(hào)被用于操作如圖3中所示的子模數(shù)轉(zhuǎn)換器32和MDAC 34。
圖6中所示的時(shí)鐘反相電路19執(zhí)行這種時(shí)鐘信號(hào)的反相。當(dāng)旁路開(kāi)關(guān)18被導(dǎo)通時(shí)，提供到轉(zhuǎn)換級(jí)13B至13N的時(shí)鐘信號(hào)的相位相對(duì)于當(dāng)旁路開(kāi)關(guān)18斷開(kāi)時(shí)的相位反相。由于當(dāng)旁路開(kāi)關(guān)18導(dǎo)通時(shí)第一轉(zhuǎn)換級(jí)13A停止，因此僅僅要被提供到轉(zhuǎn)換級(jí)13B至13N的時(shí)鐘信號(hào)的相位不需要總是被反相。要提供到所有轉(zhuǎn)換級(jí)13A至13N的時(shí)鐘信號(hào)的相位可以被反相。
(第三實(shí)施例)圖7示出一種與本發(fā)明第三實(shí)施例的流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)。所有轉(zhuǎn)換級(jí)是類似于第二實(shí)施例的非可變轉(zhuǎn)換級(jí)13A至13N。在本實(shí)施例中，在此提供一個(gè)用于旁路第二轉(zhuǎn)換級(jí)13B的旁路開(kāi)關(guān)18B以及用于旁路第一轉(zhuǎn)換級(jí)13A的一個(gè)旁路開(kāi)關(guān)18A。
當(dāng)包括輸出1位或1.5位數(shù)字信號(hào)的子模數(shù)轉(zhuǎn)換器32的轉(zhuǎn)換器電路被用于轉(zhuǎn)換級(jí)13A至13N時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)以1位為單位的2位寬度的切換功能，即三相分辨率。在這種情況中，如果并聯(lián)的16個(gè)子采樣保持單元被用于采樣保持電路11，則當(dāng)分辨率減小1位時(shí)，可以把電流消耗減小1/16。當(dāng)該分辨率減小2位時(shí)，可以把電流消耗減小到4/16。另一方面，僅僅在該分辨率減小1位時(shí)，時(shí)鐘反相電路19使得該時(shí)鐘信號(hào)反相。
(第四實(shí)施例)圖8示出關(guān)于本發(fā)明的第四實(shí)施例的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)。一個(gè)模擬輸入信號(hào)50被采樣保持電路51所采樣和保持。該采樣保持電路51包括多個(gè)并聯(lián)的采樣保持單元，類似于圖2中所示的第一實(shí)施例，并且利用該采樣保持單元對(duì)該模擬輸入信號(hào)50進(jìn)行采樣和保持，一個(gè)或多個(gè)采樣保持單元根據(jù)所需分辨率而有選擇地激活。
由采樣保持電路51采樣和保持的模擬信號(hào)被輸入到邏輯延遲電路52。該邏輯延遲電路52包括級(jí)聯(lián)的多個(gè)(例如，三個(gè))單位延遲電路53A至53C，以把該采樣和保持模擬信號(hào)延遲相同的單位時(shí)間。該邏輯延遲電路52產(chǎn)生具有由該單位延遲電路53A至53C的延遲時(shí)間所確定的相關(guān)性延遲時(shí)間并且包括從采樣保持電路51輸出的模擬信號(hào)的四個(gè)模擬輸出信號(hào)。
如圖9中所示，該單位延遲電路53A至53C包括多個(gè)并聯(lián)的子延遲電路531至534。從采樣保持電路51輸出的模擬信號(hào)被該子延遲電路所延遲，其中一個(gè)或多個(gè)子延遲電路根據(jù)所需分辨率而被有選擇地使用。換句話說(shuō)，用于接通和斷開(kāi)一個(gè)偏流的偏流開(kāi)關(guān)535至538被分別連接到子延遲電路531至534。該延遲電路531至534可以在操作中用這些開(kāi)關(guān)535至538來(lái)接通和斷開(kāi)。
從模擬延遲電路52輸出的四個(gè)模擬信號(hào)被輸入到一個(gè)模擬線性變換電路54。該模擬線性變換電路54包括四個(gè)加權(quán)的加法器電路，其被共同提供從模擬線性變換電路54輸出的四個(gè)模擬信號(hào)A1至A4，如圖10的等效電路所示。換句話說(shuō)，該模擬信號(hào)A1至A4被以不同的加權(quán)因子用16加權(quán)單元61A至61D加權(quán)。然后，該模擬信號(hào)A1至A4被四個(gè)加法器65A至65D相加。結(jié)果，模擬信號(hào)A1至A4被受到線性變換(第一線性變換)，以產(chǎn)生四個(gè)線性變換的模擬信號(hào)B1至B4。該加權(quán)單元包括一個(gè)乘法器，用于把該加權(quán)因子乘以該輸入模擬信號(hào)，以使得該模擬信號(hào)受到加權(quán)。
更加具體來(lái)說(shuō)，用該加權(quán)單元61A至61D對(duì)信號(hào)A1進(jìn)行加權(quán)，用加權(quán)單元62A至62D對(duì)信號(hào)A2進(jìn)行加權(quán)，用加權(quán)單元63A至63D對(duì)信號(hào)A3進(jìn)行加權(quán)，以及用加權(quán)單元64A至64D對(duì)信號(hào)A4進(jìn)行加權(quán)。該加法器65A把加權(quán)單元61A、62A、63A和64A的輸出相加，該加法器65B把加權(quán)單元61B、62B、63B和64B的輸出相加，該加法器65C把加權(quán)單元61C、62C、63C和64C的輸出相加，以及該加法器65D把加權(quán)單元61D、62D、63D和64D的輸出相加。結(jié)果，產(chǎn)生線性變換的模擬信號(hào)B1至B4。
按照這種方式，由于給予從模擬線性變換電路54輸出的四個(gè)線性變換的模擬信號(hào)B1至B4的加權(quán)因子互不相同，因此線性變換的模擬信號(hào)B1至B4在統(tǒng)計(jì)特性上不同。換句話說(shuō)，通過(guò)模擬延遲電路52和模擬線性變換電路54把模擬輸入信號(hào)50分解為線性變換的模擬信號(hào)B1至B4，其是在統(tǒng)計(jì)特性上互不相同的多個(gè)模擬信號(hào)。
該線性變換的模擬信號(hào)B1至B4分別被子模數(shù)轉(zhuǎn)換器55A至55D轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)。從子模數(shù)轉(zhuǎn)換器55A至55D輸出的四個(gè)數(shù)字信號(hào)被輸入到數(shù)字線性變換電路56。該數(shù)字線性變換電路56使得四個(gè)輸入數(shù)字信號(hào)受到第二線性變換，其是模擬線性變換電路54的第一線性變換的反變換，以輸出四個(gè)線性變換的數(shù)字信號(hào)C1至C4。因此，線性變換的數(shù)字信號(hào)C1至C4在由模擬線性變換電路54執(zhí)行第一線性變換之前是模擬信號(hào)，其等價(jià)于由模擬延遲電路52所產(chǎn)生的模擬信號(hào)A1至A4的模數(shù)轉(zhuǎn)換所獲得的數(shù)字信號(hào)。
該線性變換的數(shù)字信號(hào)C1至C4被輸入到一個(gè)數(shù)字延遲加法器電路57。該數(shù)字延遲加法器電路57包括具有與模擬延遲電路52的單位延遲電路53A至53C相同的單位時(shí)間延遲的三個(gè)單位延遲電路58A至58C和三個(gè)加法器59A至59C。該線性變換的數(shù)字信號(hào)C1至C4被延遲與模擬延遲電路52相同的相對(duì)延遲時(shí)間，以產(chǎn)生受到模數(shù)轉(zhuǎn)換的數(shù)字輸出信號(hào)60。
換句話說(shuō)，該線性變換的數(shù)字信號(hào)C1至C4被分別輸入到單位延遲電路58A和加法器59A、59B和59C。該加法器59A和59B和輸出被分別輸入到單位延遲電路58B和58C，并且數(shù)字輸出信號(hào)60被最后級(jí)的加法器58C所輸出。該數(shù)字延遲加法器電路57通過(guò)執(zhí)行與模擬延遲電路52相反的處理而產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于模擬輸入信號(hào)50的數(shù)字輸出信號(hào)60。
如上文所述，在本實(shí)施例中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器中，該模擬輸入信號(hào)50被采樣保持電路51所采樣和保持，然后通模擬延遲電路52和模擬線性變換電路54分解為在統(tǒng)計(jì)特性互不相同的多個(gè)模擬信號(hào)分量。然后，該信號(hào)分量分別被子模數(shù)轉(zhuǎn)換器55A至55D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。由子模數(shù)轉(zhuǎn)換器55A至55D所輸出的數(shù)字信號(hào)被通過(guò)具有與模擬線性變換電路54相反變換特性的數(shù)字線性變換電路56和數(shù)字延遲加法器電路57所組合，以輸出數(shù)字輸出信號(hào)60。
即使子模數(shù)轉(zhuǎn)換器55A至55D的各個(gè)分辨率較低，這種結(jié)構(gòu)可以通過(guò)有效地控制量化噪聲而提高信噪比，以實(shí)現(xiàn)高分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
根據(jù)上述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，例如當(dāng)在以上實(shí)施例所述的10位分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器被用作為子模數(shù)轉(zhuǎn)換器55A至55D時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)11位的分辨率。通常，即使模數(shù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生10位分辨率的輸出，由于誤差或噪聲的影響可以對(duì)信噪功率比把有效分辨率減小到9.5位。當(dāng)類似于本實(shí)施例把該模擬線性變換電路54置于子模數(shù)轉(zhuǎn)換器55A至55D之前時(shí)，使用具有9.5位的有效分辨率的子模數(shù)轉(zhuǎn)換器55A至55D，可以實(shí)現(xiàn)10.5位的有效分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
當(dāng)使得在模擬線性變換電路54中的線性變換的矩陣可變時(shí)，即使用其線性變換矩陣可變的可變模擬線性變換電路，可以通過(guò)使用四個(gè)子模數(shù)轉(zhuǎn)換器55A至55D中的兩個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)具有10位的有效分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。在特定情況下，可以僅僅使用一個(gè)子模數(shù)轉(zhuǎn)換器。如上文所述，本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是能夠以1位為單位而不是以0.5位為單位控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器的有效分辨率。類似于本實(shí)施例，在四個(gè)子模數(shù)轉(zhuǎn)換器55A至55D并聯(lián)設(shè)置的配置中，分辨率的可變范圍為1位。但是，例如當(dāng)使用16個(gè)子模數(shù)轉(zhuǎn)換器時(shí)，可以保持2位的可變范圍，并且當(dāng)使用64個(gè)子模數(shù)轉(zhuǎn)換器時(shí)，保持3位的可變范圍。另外，數(shù)字線性變換電路56可以包括其線性變換矩陣可變的一個(gè)可變數(shù)字線性變換電路。
在本實(shí)施例中，由該模數(shù)轉(zhuǎn)換器所需的一個(gè)分辨率，在本例中，為根據(jù)并聯(lián)的子模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)目而在采樣保持電路51中采樣和保持模擬輸入信號(hào)50的采樣保持單元的數(shù)目被減小或增加，類似于上述實(shí)施例。另外，在本實(shí)施例中，在模擬延遲電路52的單位延遲電路53A至53C中，用于實(shí)際延遲一個(gè)模擬信號(hào)的子延遲電路的數(shù)目增加和減小。具體來(lái)說(shuō)，在高分辨率模式中，實(shí)際對(duì)一個(gè)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣和保持的采樣保持單元的數(shù)目以及實(shí)際延遲該模擬信號(hào)的子延遲電路的數(shù)目被增加。在低分辨率模式中，它們被減小。因此，可以根據(jù)分辨率而減小電流消耗。
在本實(shí)施例中，模擬線性變換電路54和數(shù)字線性變換電路56例如可以是一個(gè)模擬DCT電路和數(shù)字IDCT(反DCT)電路的組合、模擬DFT(離散傅利葉變換)電路和數(shù)字IDFT(反離散傅利葉變換)電路的組合、模擬酉變換器電路(analog unitary converter circuit)或數(shù)字反酉變換器電路的組合。
現(xiàn)在描述使用本發(fā)明的可變分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的無(wú)線接收器。
根據(jù)圖11中所示的無(wú)線接收器，一個(gè)天線71連接到高頻濾波器72。該高頻濾波器72的輸出端通過(guò)低噪聲放大器電路73連接到變頻器74。該變頻器74的輸出端通過(guò)一個(gè)中頻濾波器75和可變?cè)鲆娣糯笃?6連接到一個(gè)頻率轉(zhuǎn)換器77。該頻率轉(zhuǎn)換器77的輸出端通過(guò)根據(jù)上述實(shí)施例的一個(gè)可變分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器78連接到一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理單元79。
在此將描述在上述結(jié)構(gòu)的無(wú)線接收器中無(wú)線電波環(huán)境不太好并且僅僅提供弱信號(hào)的情況，以及無(wú)線電波環(huán)境良好并且提供足夠強(qiáng)度的接收信號(hào)的情況。
當(dāng)僅僅可以從天線71接收微弱接收信號(hào)時(shí)，由不同通信系統(tǒng)所使用的無(wú)線電波被高頻濾波器72從該接收信號(hào)中除去。然后，該接收信號(hào)被低噪聲放大器電路73所放大。通常，一個(gè)濾波器在通頻帶中具有小的損耗，因此輸出信號(hào)幅度變得比輸入信號(hào)幅度更小。另外，即使它是一個(gè)低噪聲的放大器電路，在該低噪聲的放大器電路中也存在噪聲。結(jié)果，在輸出側(cè)上的信噪功率比比在輸入側(cè)的信噪功率比下降。
由低噪聲放大器電路73所放大的信號(hào)被輸入到變頻器74，并且轉(zhuǎn)換為一個(gè)中頻。該中頻濾波器75從來(lái)自變頻器74的輸出信號(hào)除去除了接收信道之外的信號(hào)。該中頻濾波器75的信號(hào)被可變?cè)鲆娣糯笃?6所放大。當(dāng)輸入信號(hào)較弱時(shí)，該可變?cè)鲆娣糯笃?6的增益增加。因此，噪聲被大大地放大，并且輸出一個(gè)較大噪聲。換句話說(shuō)，信噪功率比較小的信號(hào)被輸出。
可變?cè)鲆娣糯笃?6的輸出被頻率轉(zhuǎn)換器77轉(zhuǎn)換為低頻率，其可以被模數(shù)轉(zhuǎn)換器所轉(zhuǎn)換，并且輸入到可變分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器78。由于可變?cè)鲆娣糯笃?6的增益較高，因此信號(hào)幅度變大，但是噪聲也較大。在這種情況中，不需要把該噪聲以良好的精度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。本發(fā)明的可變分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器78允許降低分辨率，以減小功耗。該數(shù)字信號(hào)處理單元79例如可以正常地處理10位的信號(hào)，但是也可以處理9位的信號(hào)。但是，通常它可以處理10位的信號(hào)。當(dāng)數(shù)字信號(hào)處理單元79處理10位的信號(hào)時(shí)，它可以繼續(xù)輸出0(低)，作為可變模數(shù)轉(zhuǎn)換器78的最低有效位的輸出。
轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的信號(hào)被解碼，以作為一個(gè)語(yǔ)音和圖像或數(shù)據(jù)MDAC 34輸出。存在有在無(wú)線電波環(huán)境良好的情況和不好的情況中都使用相同的調(diào)制模式的通信系統(tǒng)。但是，例如在根據(jù)信噪功率比切換多數(shù)值QAM調(diào)制和QPSK調(diào)制的情況中，如果在QPSK調(diào)制時(shí)分辨率減小，并且在多數(shù)值QAM調(diào)制時(shí)，該分辨率增加，則在導(dǎo)入可變分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器78時(shí)，數(shù)字信號(hào)處理單元79可以僅僅有微小的改變。
當(dāng)無(wú)線電波環(huán)境良好時(shí)，從天線1到中頻濾波器75的操作類似于當(dāng)環(huán)境不好時(shí)的操作。由于一個(gè)輸入信號(hào)在可變?cè)鲆娣糯笃?6中具有較大幅度，因此增益被降低。當(dāng)接收信號(hào)較強(qiáng)時(shí)，存在有一種情況，其使得可變?cè)鲆娣糯笃?6的增益減小，以產(chǎn)生比輸入信號(hào)幅度更小幅度的輸出。在這種情況中，即使輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器78的信號(hào)幅度與當(dāng)接收較弱信號(hào)時(shí)的幅度相同，噪聲功率變得非常小。當(dāng)噪聲較小時(shí)，以高分辨率執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。在切換調(diào)制模式以使用多數(shù)值QAM的情況中，高分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的使用允許高速數(shù)據(jù)發(fā)送。
如上文所述，根據(jù)本發(fā)明，在此提供一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中分辨率可變并且可以在低分辨率有效地減小功耗。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易設(shè)想出其他優(yōu)點(diǎn)和變型。因此，本發(fā)明在廣義方面不限于在此示出和描述的具體細(xì)節(jié)以及代表實(shí)施例。相應(yīng)地，可以作出各種變型而不脫離由所附權(quán)利要求及其等價(jià)表述所定義的一般發(fā)明思想的精神或范圍。
權(quán)利要求
1.一種可變分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中包括采樣保持電路，其包含并聯(lián)的并且根據(jù)所需的分辨率而被有選擇地激活用于采樣和保持一個(gè)模擬輸入信號(hào)的多個(gè)采樣保持單元；多個(gè)轉(zhuǎn)換級(jí)，其級(jí)聯(lián)到該采樣保持電路的輸出端以把該采樣保持電路的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為多個(gè)位信號(hào)；以及合成電路，其合成該位信號(hào)以產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中該轉(zhuǎn)換級(jí)包括級(jí)聯(lián)到采樣保持電路的輸出端的多個(gè)可變轉(zhuǎn)換級(jí)以及級(jí)聯(lián)到最后一個(gè)可變轉(zhuǎn)換級(jí)的多個(gè)非可變轉(zhuǎn)換級(jí)，每個(gè)可變轉(zhuǎn)換級(jí)包括第一子模數(shù)轉(zhuǎn)換器單元，其被配置為把第一模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信號(hào)；以及多個(gè)并聯(lián)的第一子乘法數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元，其根據(jù)所需分辨率而被有選擇地用于把第一數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二模擬信號(hào)，產(chǎn)生該第一模擬信號(hào)和第二模擬信號(hào)之間的第一差信號(hào)，并且把該第一差信號(hào)乘以一個(gè)給定數(shù)值，該第一模擬信號(hào)是對(duì)應(yīng)于該模擬輸入信號(hào)的一個(gè)模擬信號(hào)。
3.一種可變分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中包括采樣保持電路，其包含并聯(lián)的并且根據(jù)所需的分辨率而被有選擇地激活用于采樣和保持一個(gè)模擬輸入信號(hào)的多個(gè)采樣保持單元；多個(gè)第一轉(zhuǎn)換級(jí)，其級(jí)聯(lián)到該采樣保持電路的輸出端，每個(gè)第一轉(zhuǎn)換級(jí)包括第一子模數(shù)轉(zhuǎn)換器單元，其被配置為把第一模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信號(hào)；以及多個(gè)并聯(lián)的第一子乘法數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元，其根據(jù)所需分辨率而被有選擇地激活用于把第一數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二模擬信號(hào)，產(chǎn)生該第一模擬信號(hào)和第二模擬信號(hào)之間的第一差信號(hào)，并且把該第一差信號(hào)乘以一個(gè)給定數(shù)值，該第一模擬信號(hào)是對(duì)應(yīng)于該模擬輸入信號(hào)的一個(gè)模擬信號(hào)；多個(gè)第二轉(zhuǎn)換級(jí)，其級(jí)聯(lián)到最后一個(gè)第一轉(zhuǎn)換級(jí)的輸出端，每個(gè)第二轉(zhuǎn)換級(jí)包括第二子模數(shù)轉(zhuǎn)換器單元，其被配置為把第三模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二數(shù)字信號(hào)；以及第二子數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元，其把第二數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為第四模擬信號(hào)，并且輸出在第三模擬信號(hào)和第四模擬信號(hào)之間的一個(gè)第二差信號(hào)，該第三模擬信號(hào)是對(duì)應(yīng)于該模擬輸入信號(hào)的一個(gè)模擬信號(hào)；以及合成電路，其合成從每個(gè)第一轉(zhuǎn)換級(jí)輸出的第一數(shù)字信號(hào)和從每個(gè)第二轉(zhuǎn)換級(jí)輸出的第二數(shù)字信號(hào)，以產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可變分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中該第一轉(zhuǎn)換級(jí)分別包括一個(gè)開(kāi)關(guān)單元，當(dāng)所需分辨率是第一分辨率時(shí)，該開(kāi)關(guān)單元并聯(lián)到所有采樣保持單元，并且當(dāng)所需分辨率是比第一分辨率更低的第二分辨率時(shí)，該開(kāi)關(guān)單元連接到該采樣保持單元之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可變分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中該第一轉(zhuǎn)換級(jí)分別包括一個(gè)開(kāi)關(guān)單元，當(dāng)所需分辨率是第一分辨率時(shí)，該開(kāi)關(guān)單元并聯(lián)到所有子數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元，并且當(dāng)所需分辨率是比第一分辨率更低的第二分辨率時(shí)，該開(kāi)關(guān)單元連接到該子數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可變分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中包括第三子模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其連接到最后一個(gè)第二轉(zhuǎn)換級(jí)，以把從最后一個(gè)第二轉(zhuǎn)換級(jí)輸出的第二差信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)數(shù)字信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可變分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中該第一轉(zhuǎn)換級(jí)被用于最高有效位并且第二轉(zhuǎn)換級(jí)被用于最低有效位。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可變分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中初始的一個(gè)第一轉(zhuǎn)換級(jí)被提供該采樣保持電路的輸出信號(hào)作為第一模擬信號(hào)，并且每個(gè)剩余的第一轉(zhuǎn)換級(jí)被提供乘以該給定數(shù)值的前一個(gè)第一轉(zhuǎn)換級(jí)的第一差信號(hào)，作為第一模擬信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可變分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中初始的一個(gè)第二轉(zhuǎn)換級(jí)被提供最后一個(gè)第一轉(zhuǎn)換級(jí)的第一差信號(hào)作為第三模擬信號(hào)，并且每個(gè)剩余的第二轉(zhuǎn)換級(jí)被提供前一個(gè)第二轉(zhuǎn)換級(jí)的第二差信號(hào)，作為第三模擬信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可變分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中該第二子數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元包括把該第二數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為第四模擬信號(hào)的一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元、從第三模擬信號(hào)減去第四模擬信號(hào)以輸出第二差信號(hào)的減法器、以及放大該第二差信號(hào)的剩余放大器。
11.一種可變分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中包括采樣保持電路，其包含并聯(lián)的并且根據(jù)所需的分辨率而被有選擇地用于采樣和保持一個(gè)模擬輸入信號(hào)的多個(gè)采樣保持單元；多個(gè)轉(zhuǎn)換級(jí)，其級(jí)聯(lián)到該采樣保持電路的輸出端，每個(gè)轉(zhuǎn)換級(jí)包括子模數(shù)轉(zhuǎn)換器單元，其被配置為把第一模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)數(shù)字信號(hào)；以及子數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元，其把該數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二模擬信號(hào)，并且輸出該第一模擬信號(hào)和第二模擬信號(hào)之間的一個(gè)差信號(hào)，該第一模擬信號(hào)是對(duì)應(yīng)于該模擬輸入信號(hào)的一個(gè)模擬信號(hào)；以及開(kāi)關(guān)，其根據(jù)所需分辨率而接通或斷開(kāi)，以旁路至少該轉(zhuǎn)換級(jí)的一個(gè)初始級(jí)；以及合成電路，其合成分別由每個(gè)轉(zhuǎn)換級(jí)提供的數(shù)字信號(hào)，以產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的可變分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中進(jìn)一步包括一個(gè)時(shí)鐘反相電路，其被配置為在該開(kāi)關(guān)接通時(shí)，相對(duì)于該開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)的時(shí)鐘信號(hào)的相位，把提供到除了至少初始的一個(gè)轉(zhuǎn)換級(jí)之外的轉(zhuǎn)換級(jí)的時(shí)鐘信號(hào)的相位反相。
13.一種可變分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中包括采樣保持電路，其包含并聯(lián)的并且根據(jù)所需的分辨率而被有選擇地用于采樣和保持一個(gè)模擬輸入信號(hào)的多個(gè)采樣保持單元；多個(gè)單位延遲電路，其被級(jí)聯(lián)以延遲來(lái)自該采樣保持電路的輸出信號(hào)；一個(gè)模擬線性變換電路，其使得來(lái)自該單位延遲電路的一組輸出信號(hào)受到第一線性變換，以輸出多個(gè)線性變換的模擬信號(hào)；多個(gè)子模數(shù)轉(zhuǎn)換器單元，以把該線性變換的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為多個(gè)數(shù)字信號(hào)；數(shù)字線性變換電路，以使得從該子模數(shù)轉(zhuǎn)換器單元輸出的數(shù)字信號(hào)的一組數(shù)字信號(hào)受到第二線性變換，這是第一線性變換的逆變換，以輸出通過(guò)子模數(shù)轉(zhuǎn)換而輸出的多個(gè)數(shù)字信號(hào)；以及數(shù)字延遲加法器電路，以把該線性數(shù)字信號(hào)加上與該模擬延遲電路的延遲時(shí)間相同的延遲時(shí)間，以產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的可變分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中每個(gè)單位延遲電路包括根據(jù)所需的分辨率而有選擇地并聯(lián)的多個(gè)子延遲電路，以延遲來(lái)自該采樣保持電路的輸出信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的可變分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中該模擬線性變換電路包括一個(gè)可變模擬線性變換電路，其線性變換矩陣是可變的，并且該子模數(shù)轉(zhuǎn)換器單元被根據(jù)來(lái)自可變模擬線性變換電路的至少一個(gè)信號(hào)而被有選擇地使用，所使用的子模數(shù)轉(zhuǎn)換器單元的數(shù)目由所需分辨率確定。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的可變分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中該數(shù)字線性變換電路包括一個(gè)可變數(shù)字線性變換電路，其線性變換矩陣是可變的。
17.一種無(wú)線接收器，其中包括用于濾波一個(gè)接收信號(hào)的高頻濾波器；用于放大所濾波的接收信號(hào)的低噪聲放大器；用于把所濾波的接收信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)中頻信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換器；對(duì)該中頻信號(hào)進(jìn)行濾波的中頻濾波器；用于放大濾波的中頻信號(hào)的可變?cè)鲆娣糯笃?；用于把放大的中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為低頻信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換器；以及根據(jù)權(quán)利要求3的可變分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，以使得該低頻信號(hào)受到可變分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換。
全文摘要
一種可變分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中包括采樣保持電路，其包含并聯(lián)的并且根據(jù)所需的分辨率而被有選擇地激活用于采樣和保持一個(gè)模擬輸入信號(hào)的多個(gè)采樣保持單元；多個(gè)轉(zhuǎn)換級(jí)，其級(jí)聯(lián)到該采樣保持電路的輸出端以把該采樣保持電路的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為多個(gè)位信號(hào)；以及合成電路，其合成該位信號(hào)以產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)。
文檔編號(hào)H03M1/16GK1512671SQ200310124449
公開(kāi)日2004年7月14日 申請(qǐng)日期2003年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月27日
發(fā)明者山路隆文 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝