專利名稱：分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
在各種領(lǐng)域廣泛地使用數(shù)模轉(zhuǎn)換器(Digital-to-analog converters，DAC)。在各 種不同類型的DAC中，廣泛使用Σ - Δ DAC或噪聲整形DAC。為了減少DAC中模擬組件所需的 數(shù)目，使用多個子-DAC而不是使用具有2Ν級的信號DAC。也就是說，使用一個分段的DAC。 DAC將N位二進(jìn)加權(quán)(binary-weighted)比特轉(zhuǎn)換為M位均等加權(quán)(equally-weighted)比 特，其中M = 2n。圖1為現(xiàn)有的分段DAC 10的方塊示意圖。如圖1所示，數(shù)字調(diào)制器12將20比特 的輸入字Xin量化為低比特字xm。在此例中，數(shù)字調(diào)制器12用6比特Σ -Δ調(diào)制器實(shí)施，即 數(shù)字調(diào)制器12為6比特Σ -Δ調(diào)制器12，因此輸入字Xin調(diào)制為6比特字Xm。然后將6比 特字Xm*為三位最高有效比特(most significant bits,MSB)和三位最低有效比特(least significant bits, LSB)。通過溫度編碼器(thermometer encoder) 21 將三位 LSB 轉(zhuǎn)換為 八位均等加權(quán)比特，且通過擾碼器25對八位均等加權(quán)比特進(jìn)行隨機(jī)擾碼。通過溫度編碼器 31將三位MSB轉(zhuǎn)換為八位均等加權(quán)比特，且通過擾碼器35對八位均等加權(quán)比特進(jìn)行隨機(jī) 擾碼。因?yàn)橐晃籑SB比特等于一位LSB比特的八倍，所以MSB和LSB分別由DAC 29 (8x)和 DAC 39 (Ix)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。也就是說，DAC 29和DAC 39的輸出的比特加權(quán)比例是8 1。然 后通過加法單元40將DAC 29和DAC 39的輸出相加。理想情況下，加法單元40的輸出應(yīng) 該是等于6比特字Xm的模擬值。然而，由于以模擬的方式相加DAC 29和DAC 39的輸出，來自DAC 29和DAC 39之 間增益失配的錯誤結(jié)果導(dǎo)致帶內(nèi)噪聲和失真。因此，DAC的帶內(nèi)信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)和總諧波失真率(total-harmonic-distortion，THD)將下降。

發(fā)明內(nèi)容
數(shù)模轉(zhuǎn)換器之間增益失配的錯誤結(jié)果導(dǎo)致帶內(nèi)噪聲和失真。因此，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的 帶內(nèi)SNR和THD將下降。本發(fā)明提供一種分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器以解決上述問題。本發(fā)明提供一種分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器，包括信號成分處理級，包括第一數(shù)字調(diào)制器和 第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元，該第一數(shù)字調(diào)制器根據(jù)第M1級噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)響應(yīng)輸入字而產(chǎn)生第一 字，該第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元用以將該第一字轉(zhuǎn)換為第一模擬值；噪聲成分處理級，包括第二 數(shù)字調(diào)制器、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元和第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元，該第二數(shù)字調(diào)制器根據(jù)第M2級 噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)響應(yīng)第一剩余字而產(chǎn)生第二字，其中該第一剩余字是通過將該第一字與該輸 入字相減而獲得，該第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元用以將該第二字轉(zhuǎn)換為第二模擬值，該第三數(shù)模 轉(zhuǎn)換器單元用以將第二剩余字轉(zhuǎn)換為第三模擬值，其中該第二剩余字是通過將該第二字與 該第一剩余字相減而獲得；以及加法單元，將該第一模擬值、該第二模擬值和該第三模擬值 相加以產(chǎn)生輸出模擬值。
本發(fā)明另提供一種分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器，包括信號成分處理級，包括第一數(shù)字調(diào)制器 和第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元，該第一數(shù)字調(diào)制器根據(jù)第M1級噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)響應(yīng)輸入字而產(chǎn)生第 一字，該第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元用以將該第一字轉(zhuǎn)換為第一模擬值；第一噪聲成分處理級，包 括第二數(shù)字調(diào)制器和第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元，該第二數(shù)字調(diào)制器根據(jù)第M2級噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù) 響應(yīng)第一剩余字而產(chǎn)生第二字，其中該第一剩余字是通過將該第一字與該輸入字相減而獲 得，該第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元用以將該第二字轉(zhuǎn)換為第二模擬值；第二噪聲成分處理級，包括 第三數(shù)字調(diào)制器、第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元和第四數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元，該第三數(shù)字調(diào)制器根據(jù)第 M3級噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)響應(yīng)第二剩余字而產(chǎn)生第三字，其中該第二剩余字是通過將該第二字與 該第一剩余字相減而獲得，該第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元用以將該第三字轉(zhuǎn)換為第三模擬值，該 第四數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元用以將第三剩余字轉(zhuǎn)換為第四模擬值，其中該第三剩余字是通過將該 第三字與該第二剩余字相減而獲得；以及加法單元，將該第一模擬值、該第二模擬值、該第 三模擬值和該第四模擬值相加以產(chǎn)生輸出模擬值。本發(fā)明再提供一種分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器，包括信號成分處理級，包括數(shù)字調(diào)制器和數(shù) 模轉(zhuǎn)換器單元，該數(shù)字調(diào)制器響應(yīng)輸入字而產(chǎn)生信號字，該數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元用以將該信號 字轉(zhuǎn)換為模擬值；多個噪聲成分處理級，與該信號成分處理級級聯(lián)使得該信號成分處理級 是該多個噪聲成分處理級的第一個的前一級，每個噪聲成分處理級包括數(shù)字調(diào)制器和數(shù)模 轉(zhuǎn)換器單元，每個噪聲成分處理級的該數(shù)字調(diào)制器響應(yīng)剩余字而產(chǎn)生噪聲字，其中通過將 每個噪聲成分處理級的前一級的數(shù)字調(diào)制器的輸出與輸入相減而獲得該剩余字，每個噪聲 成分處理級的該數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元用以將該噪聲字轉(zhuǎn)換為模擬值，其中，該多個噪聲成分處 理級的最后一級進(jìn)一步包括另一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元，將該多個噪聲成分處理級的最后一級 的前一級的該數(shù)字調(diào)制器的輸出與輸入相減以獲得另一剩余字，該另一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元 將該另一剩余字轉(zhuǎn)換為模擬值；以及加法單元，將該所有的模擬值相加以產(chǎn)生輸出模擬值。本發(fā)明所提供的數(shù)模轉(zhuǎn)換器無需顯著增加數(shù)模轉(zhuǎn)換器中所使用的模擬組件(即 數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元)的數(shù)目，就可有效減少數(shù)模轉(zhuǎn)換器模擬部分的增益失配的影響。


圖1為現(xiàn)有的分段DAC的方塊示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的分段DAC的方塊示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的分段DAC的方塊示意圖。
具體實(shí)施例方式在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定組件。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù) 人員應(yīng)可理解，制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權(quán)利要求并不以 名稱的差異作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異作為區(qū)分準(zhǔn)則。在通篇說明 書及權(quán)利要求中所提及的“包含”為開放式用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”。此外，“耦 接” 一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。藉由以下的較佳實(shí)施例的敘述并配合 全文的圖2至圖3說明本發(fā)明，但以下敘述中的裝置、組件與方法、步驟乃用以解釋本發(fā)明， 而不應(yīng)當(dāng)用來限制本發(fā)明。圖2為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的分段DAC 100的方塊示意圖。在本實(shí)施例中，以10比特分段DAC 100為例描述。10比特輸入字Xin流經(jīng)第一數(shù)字調(diào)制器102以整形噪聲。 通過使用第M1級噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)(noise transfer function，NTF)，第一數(shù)字調(diào)制器102將 輸入字Xin量化為4比特已整形噪聲字(也稱為信號字或第一字)Xm。因?yàn)榈谝粩?shù)字調(diào)制 器102，4比特信號字Xm包括信號成分S和噪聲附。也就是說，信號字Xm包括S和附。然 后通過加法單元110將4比特信號字Xm與輸入字Xin相減，以獲得第一剩余字(或簡稱為 “第一剩余”)R1。第一剩余Rl具有7比特的長度。也就是說，10比特輸入字Xin分為一個 4比特信號字Xm和一個7比特第一剩余R1，其中有1比特重疊。第一剩余Rl包括第一數(shù) 字調(diào)制器102所產(chǎn)生的噪聲附的反相(inverse)。也就是說，第一剩余Rl包括M。7比特第一剩余Rl進(jìn)一步通過第二數(shù)字調(diào)制器112處理，以量化為4比特已整形 噪聲輸出(也稱為噪聲字或第二字)Rml。通過使用第M2級^^，第二數(shù)字調(diào)制器112將7 比特第一剩余Rl量化為4比特噪聲字Rml。因?yàn)樾盘柍煞质怯傻谝粩?shù)字調(diào)制器102處理 的，所以作為優(yōu)選，M1大于M2,也就是說，第M1級NTF是比第M2級NTF更高級的NTF。然而， M1與M2之間的關(guān)系不限于此?？赡躆1 = 112或虬<M2?？芍?，第二數(shù)字調(diào)制器112的輸出 (即4比特噪聲字Rml)包括反相噪聲M和第二數(shù)字調(diào)制器112產(chǎn)生的噪聲N2。也就是說， 4比特噪聲字Rml包括兩和N2。然后通過加法單元115將4比特噪聲字Rml與第一剩余 Rl相減，以獲得長度為4比特的第二剩余R2。也就是說，7比特的第一剩余Rl進(jìn)一步分為 4比特噪聲字Rml和4比特第二剩余R2，其中有1比特重疊。如圖2所示，第二剩余R2包 括第二數(shù)字調(diào)制器112所產(chǎn)生的噪聲N2的反相。也就是說，第二剩余R2包括M。在此架構(gòu)中，10比特輸入字Xin通過三條路徑120、130和140分為4比特信號字 Xm,4比特噪聲字Rml和4比特第二剩余字R2。通過溫度編碼器121和擾碼器125將4比 特信號字Xm轉(zhuǎn)換為16位均等加權(quán)和已擾碼比特。通過溫度編碼器131和擾碼器135將4 比特噪聲字Rml轉(zhuǎn)換為16位均等加權(quán)和已擾碼比特。通過溫度編碼器141和擾碼器145 將4比特第二剩余字R2轉(zhuǎn)換為16位均等加權(quán)和已擾碼比特。然后上述16位均等加權(quán)比 特和已擾碼比特分別由DAC 129(64x)、DAC 139 (8x)和DAC 149 (Ix)處理，以產(chǎn)生相應(yīng)的模 擬值。對于DAC 129，字長度從10比特量化為4比特，所以使用64x DAC0對于DAC 139，字 長度從7比特量化為4比特，所以使用8x DAC0對于DAC 149，使用Ix DAC0DAC 129、DAC 139和DAC 149均為16-單元DAC，因?yàn)樽珠L度為16比特。也就是 說，DAC 129,DAC 139和DAC 149均包括16個DAC單元，例如電流源或其它模擬組件。DAC 100總共只使用48 (16+16+16)個DAC單元(例如電流源)，且都為模擬組件。需注意的是， 當(dāng)信號字(例如Xm)、噪聲字(例如Rml)和第二剩余字(R2)的比特?cái)?shù)目更多時，可進(jìn)一步 減少DAC單元的總量。DAC 129,DAC 139和DAC 149輸出的模擬值通過加法單元160相加以產(chǎn)生輸出模 擬值Yout。DAC 129和DAC 139之間的增益失配由第一數(shù)字調(diào)制器102的第M1級NTF整 形，DAC 139和DAC 149之間的增益失配由第二數(shù)字調(diào)制器112的第M2級NTF整形。因此， 由于增益失配引起的帶內(nèi)信號的影響降至最小。如果上鏈電流-引導(dǎo)(current-steering)DAC使用DAC 129,DAC 139 和DAC149 的 架構(gòu)，假設(shè)過采樣率(oversampling ratio，0SR)是 16，]^ = M2 = 1，且對于 64x DAC 8x DAC lxDAC，有意將 DAC 129,DAC 139 禾口 DAC 149 的 DAC 率調(diào)整為 49 7 1，通過行為 仿真，將發(fā)現(xiàn)DAC 100的性能在1.92MHz帶寬是合格的。本發(fā)明的分段DAC對于增益失配具有高容限(tolerance)。如圖2所示及如上描述，本發(fā)明第一實(shí)施例的DAC 100包括具有數(shù)字調(diào)制器102 和數(shù)字調(diào)制器112的三個級聯(lián)級。在第一級，對信號成分進(jìn)行處理，并進(jìn)一步通過第二級和 第三級分別將噪聲成分分為兩部分。處理信號成分的第一級可認(rèn)為是處理噪聲成分的第二 級的前一級。因此，第一級可稱作信號成分處理級，而第二級和第三級可稱作噪聲成分處理 級。然而，可使用更多級以處理噪聲成分，從而可進(jìn)一步減少DAC單元所需的數(shù)目。圖3為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的分段DAC 200的方塊示意圖。DAC 200的架構(gòu)包 括四個級聯(lián)級。在本實(shí)施例中，10比特字分為3比特、3比特、3比特和4比特。在本實(shí)施例中，以10比特分段DAC 200為例描述。10比特輸入字Xin通過第一數(shù) 字調(diào)制器202。通過使用第M1級NTF，第一數(shù)字調(diào)制器202將輸入字Xin量化為3比特字 (也稱為信號字或第一字)Xm。因?yàn)榈谝粩?shù)字調(diào)制器202，3比特信號字Xm包括信號成分S 和噪聲附。也就是說，信號字Xm包括S和附。然后通過加法單元210將3比特信號字Xm 與輸入字Xin相減，以獲得第一剩余字R1。第一剩余字Rl具有8比特的長度。也就是說， 10比特輸入字Xin分為一個3比特信號字Xm和一個8比特第一剩余字R1，其中有1比特 重疊。第一剩余字RI包括第一數(shù)字調(diào)制器202所產(chǎn)生的噪聲m的反相。也就是說，第一 剩余字Rl包括M。8比特第一剩余字Rl進(jìn)一步通過第二數(shù)字調(diào)制器212處理，以量化為3比特輸出 (也稱為噪聲字或第二字)Rml。通過使用第M2級NTF，第二數(shù)字調(diào)制器212將8比特第一 剩余字Rl量化為3比特噪聲字Rml。因?yàn)樾盘柍煞质怯傻谝粩?shù)字調(diào)制器202處理的，所以 作為優(yōu)選，M1大于M2,也就是說，第M1級NTF是比第M2級NTF更高級的NTF。然而，M1與M2 之間的關(guān)系不限于此?？赡茯?112或虬<112?？芍?，第二數(shù)字調(diào)制器212的輸出(即3 比特噪聲字Rml)包括反相噪聲兩和第二數(shù)字調(diào)制器212產(chǎn)生的噪聲N2。也就是說，3比特 噪聲字Rml包括M和N2。然后通過加法單元214將3比特噪聲字Rml與第一剩余字Rl相 減，以獲得長度為6比特的第二剩余字R2。也就是說，8比特的第一剩余字Rl進(jìn)一步分為3 比特噪聲字Rml和6比特第二剩余字R2，其中有1比特重疊。如圖3所示，第二剩余字R2 包括第二數(shù)字調(diào)制器212所產(chǎn)生的噪聲N2的反相。也就是說，第二剩余字R2包括M。6比特第二剩余字R2進(jìn)一步由第三數(shù)字調(diào)制器222量化為3比特噪聲字(也稱 為第三字)Rm2。通過使用第M3級NTF，第三數(shù)字調(diào)制器222將6比特第二剩余字R2量化 為3比特噪聲字Rm2。因?yàn)樾盘柍煞质怯傻谝粩?shù)字調(diào)制器202處理的，所以作為優(yōu)選，M1大 于M3,也就是說，第M1級NTF是比第M3級NTF更高級的NTF。然而，M1與M3之間的關(guān)系不限 于此。可能M1 = M3或M1 < M3。可知，第三數(shù)字調(diào)制器222的輸出(即3比特噪聲字Rm2) 包括反相噪聲M和第三數(shù)字調(diào)制器222產(chǎn)生的噪聲N3。也就是說，3比特噪聲字Rm2包括 M和N3。然后通過加法單元218將第三數(shù)字調(diào)制器222輸出的3比特噪聲字Rm2與第二 剩余字R2相減，以獲得長度為4比特的第二剩余字R3。也就是說，6比特的第二剩余字R2 進(jìn)一步分為3比特噪聲字Rm2和4比特第三剩余字R3，其中有1比特重疊。如圖3所示，第 三剩余字R3包括第三數(shù)字調(diào)制器222所產(chǎn)生的噪聲N3的反相。也就是說，第三剩余字R3 包括 ^。在此架構(gòu)中，10比特輸入字Xin通過四條路徑220、230、240和250分為3比特信號字Xm、3比特噪聲字Rml、3比特噪聲字Rm2和4比特第三剩余字R3。通過溫度編碼器221 和擾碼器225將3比特信號字Xm轉(zhuǎn)換為8位均等加權(quán)比特。通過溫度編碼器231和擾碼 器235將3比特噪聲字Rml轉(zhuǎn)換為8位均等加權(quán)比特。通過溫度編碼器241和擾碼器245 將3比特噪聲字Rm2轉(zhuǎn)換為8位均等加權(quán)比特。通過溫度編碼器251和擾碼器255將4比 特第三剩余字R3轉(zhuǎn)換為16位均等加權(quán)比特。然后上述比特字分別由DAC 229(128x)、DAC 239(32x)、DAC 249 (8x)和DAC 259 (Ix)處理，以產(chǎn)生相應(yīng)的模擬值。對于DAC 229，字長度 從10比特量化為3比特，所以使用128x DAC0對于DAC 239，字長度從8比特量化為3比 特，所以使用32x DAC0對于DAC 249，字長度從6比特量化為3比特，所以使用8x DAC0對 于 DAC 259，使用 Ix DAC0DAC 229,DAC 239和DAC 249均為8-單元DAC，因?yàn)樽珠L度為8比特。DAC 259為 16-單元DAC，因?yàn)樽珠L度為16比特。也就是說，DAC 229、DAC239和DAC 249均包括8個 DAC單元，而DAC 259包括16個DAC單元，例如電流源或其它模擬組件。DAC 200總共只使 用 40 (8+8+8+16)個 DAC 單元。DAC 229,DAC 239,DAC 249和DAC 259輸出的模擬值通過加法單元260相加以產(chǎn) 生輸出模擬值Yout。DAC 229和DAC 239之間的增益失配由第一數(shù)字調(diào)制器202的第M1級 NTF整形，DAC 239和DAC 249之間的增益失配由第二數(shù)字調(diào)制器212的第M2級NTF整形， DAC 249和DAC 259之間的增益失配由第三數(shù)字調(diào)制器222的第M3級NTF整形。因此，可 顯著地減少增益失配對帶內(nèi)信號的影響。如圖3所示及如上描述，本發(fā)明第二實(shí)施例的DAC 200包括具有數(shù)字調(diào)制器202、 數(shù)字調(diào)制器212和數(shù)比特調(diào)制器222的四個級聯(lián)級。在第一級，對信號成分進(jìn)行處理，并進(jìn) 一步通過第二級、第三級和第四級分別將噪聲成分分為三部分。處理信號成分的第一級可 認(rèn)為是處理噪聲成分的第二級的前一級。因此，第一級可稱作信號成分處理級，而第二級可 稱作第一噪聲成分處理級，第三級和第四級可稱作第二噪聲成分處理級。然而，可使用更多 級以處理噪聲成分，從而可進(jìn)一步減少DAC單元所需的數(shù)目。上述的實(shí)施例僅用來列舉本發(fā)明的實(shí)施方式，以及闡釋本發(fā)明的技術(shù)特征，并非 用來限制本發(fā)明的范疇。任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)本發(fā)明的精神而輕易完成的改 變或均等性安排均屬于本發(fā)明所主張的范圍，本發(fā)明的權(quán)利范圍應(yīng)以權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器，包括信號成分處理級，包括第一數(shù)字調(diào)制器和第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元，該第一數(shù)字調(diào)制器根據(jù)第M1級噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)響應(yīng)輸入字而產(chǎn)生第一字，該第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元用以將該第一字轉(zhuǎn)換為第一模擬值；噪聲成分處理級，包括第二數(shù)字調(diào)制器、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元和第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元，該第二數(shù)字調(diào)制器根據(jù)第M2級噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)響應(yīng)第一剩余字而產(chǎn)生第二字，其中該第一剩余字是通過將該第一字與該輸入字相減而獲得，該第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元用以將該第二字轉(zhuǎn)換為第二模擬值，該第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元用以將第二剩余字轉(zhuǎn)換為第三模擬值，其中該第二剩余字是通過將該第二字與該第一剩余字相減而獲得；以及加法單元，將該第一模擬值、該第二模擬值和該第三模擬值相加以產(chǎn)生輸出模擬值。
2.如權(quán)利要求1所述的分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該第M1級噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)是比該 第M2級噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)更高級的噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該第一字和該第二字分別由該 第M1級噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)和該第M2級噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)進(jìn)行噪聲整形。
4.如權(quán)利要求1所述的分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器更包括分別 對應(yīng)于每個數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元的多個溫度編碼器，每個溫度編碼器將即要發(fā)送至對應(yīng)的數(shù)模 轉(zhuǎn)換器單元的字轉(zhuǎn)換為一數(shù)目的均等加權(quán)比特，該數(shù)目大于該字的比特?cái)?shù)目。
5.如權(quán)利要求4所述的分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器更包括分別 對應(yīng)于每個數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元的多個擾碼器，每個擾碼器隨機(jī)地對該數(shù)目的均等加權(quán)比特進(jìn) 行擾碼，用以產(chǎn)生已擾碼比特，并將該已擾碼比特輸出至對應(yīng)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元。
6.如權(quán)利要求1所述的分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該噪聲成分處理級包括第一加 法單元和第二加法單元，該第一加法單元用以將該第一字與該輸入字相減以獲得該第一剩 余字，該第二加法單元用以將該第二字與該第一剩余字相減以獲得該第二剩余字。
7.一種分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器，包括信號成分處理級，包括第一數(shù)字調(diào)制器和第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元，該第一數(shù)字調(diào)制器根 據(jù)第M1級噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)響應(yīng)輸入字而產(chǎn)生第一字，該第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元用以將該第一字 轉(zhuǎn)換為第一模擬值；第一噪聲成分處理級，包括第二數(shù)字調(diào)制器和第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元，該第二數(shù)字調(diào)制 器根據(jù)第M2級噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)響應(yīng)第一剩余字而產(chǎn)生第二字，其中該第一剩余字是通過將 該第一字與該輸入字相減而獲得，該第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元用以將該第二字轉(zhuǎn)換為第二模擬 值；第二噪聲成分處理級，包括第三數(shù)字調(diào)制器、第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元和第四數(shù)模轉(zhuǎn)換器 單元，該第三數(shù)字調(diào)制器根據(jù)第M3級噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)響應(yīng)第二剩余字而產(chǎn)生第三字，其中該 第二剩余字是通過將該第二字與該第一剩余字相減而獲得，該第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元用以將 該第三字轉(zhuǎn)換為第三模擬值，該第四數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元用以將第三剩余字轉(zhuǎn)換為第四模擬 值，其中該第三剩余字是通過將該第三字與該第二剩余字相減而獲得；以及加法單元，將該第一模擬值、該第二模擬值、該第三模擬值和該第四模擬值相加以產(chǎn)生 輸出模擬值。
8.如權(quán)利要求7所述的分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該第M1級噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)是比該第M2級噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)更高級的噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)，且該第M1級噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)是比該第M3級噪 聲轉(zhuǎn)換函數(shù)更高級的噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)。
9.如權(quán)利要求7所述的分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該第一字、該第二字和該第三字 分別由該第M1級噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)、該第M2級噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)和該第M3級噪聲轉(zhuǎn)換函數(shù)進(jìn)行噪 聲整形。
10.如權(quán)利要求7所述的分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器更包括分別 對應(yīng)于每個數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元的多個溫度編碼器，每個溫度編碼器將即要發(fā)送至對應(yīng)的數(shù)模 轉(zhuǎn)換器單元的字轉(zhuǎn)換為一數(shù)目的均等加權(quán)比特，該數(shù)目大于該字的比特?cái)?shù)目。
11.如權(quán)利要求10所述的分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器更包括分 別對應(yīng)于每個數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元的多個擾碼器，每個擾碼器隨機(jī)地對該數(shù)目的均等加權(quán)比特 進(jìn)行擾碼，用以產(chǎn)生已擾碼比特，并將該已擾碼比特輸出至對應(yīng)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元。
12.如權(quán)利要求7所述的分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該第一噪聲成分處理級包括第 一加法單元，該第一加法單元用以將該第一字與該輸入字相減以獲得該第一剩余字，該第 二噪聲成分處理級包括第二加法單元和第三加法單元，該第二加法單元用以將該第二字與 該第一剩余字相減以獲得該第二剩余字，該第三加法單元用以將該第三字與該第二剩余字 相減以獲得該第三剩余字。
13.一種分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器，包括信號成分處理級，包括數(shù)字調(diào)制器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元，該數(shù)字調(diào)制器響應(yīng)輸入字而產(chǎn) 生信號字，該數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元用以將該信號字轉(zhuǎn)換為模擬值；多個噪聲成分處理級，與該信號成分處理級級聯(lián)使得該信號成分處理級是該多個噪聲 成分處理級的第一個的前一級，每個噪聲成分處理級包括數(shù)字調(diào)制器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元， 每個噪聲成分處理級的該數(shù)字調(diào)制器響應(yīng)剩余字而產(chǎn)生噪聲字，其中通過將每個噪聲成分 處理級的前一級的數(shù)字調(diào)制器的輸出與輸入相減而獲得該剩余字，每個噪聲成分處理級的 該數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元用以將該噪聲字轉(zhuǎn)換為模擬值，其中，該多個噪聲成分處理級的最后一 級進(jìn)一步包括另一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元，將該多個噪聲成分處理級的最后一級的前一級的該 數(shù)字調(diào)制器的輸出與輸入相減以獲得另一剩余字，該另一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元將該另一剩余 字轉(zhuǎn)換為模擬值；以及加法單元，將該所有的模擬值相加以產(chǎn)生輸出模擬值。
14.如權(quán)利要求13所述的分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器更包括對 應(yīng)于每個數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元的多個溫度編碼器，每個溫度編碼器將即要發(fā)送至對應(yīng)的數(shù)模轉(zhuǎn) 換器單元的字轉(zhuǎn)換為一數(shù)目的均等加權(quán)比特，該數(shù)目大于該字的比特?cái)?shù)目。
15.如權(quán)利要求14所述的分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器更包括分 別對應(yīng)于每個數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元的多個擾碼器，每個擾碼器隨機(jī)地對該數(shù)目的均等加權(quán)比特 進(jìn)行擾碼，用以產(chǎn)生已擾碼比特，并將該已擾碼比特輸出至對應(yīng)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元。
16.如權(quán)利要求13所述的分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，每個噪聲成分處理級包括加 法單元，該加法單元將該噪聲成分處理級的前一級的數(shù)字調(diào)制器的該輸出與該輸入相減， 以獲得該剩余字。
全文摘要
本發(fā)明提供一種分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器，包括信號成分處理級，包括第一數(shù)字調(diào)制器和第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元，該第一數(shù)字調(diào)制器響應(yīng)輸入字而產(chǎn)生第一字，該第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元用以將該第一字轉(zhuǎn)換為第一模擬值；噪聲成分處理級，包括第二數(shù)字調(diào)制器、第二和第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元，該第二數(shù)字調(diào)制器響應(yīng)第一剩余字而產(chǎn)生第二字，該第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元用以將該第二字轉(zhuǎn)換為第二模擬值，該第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元用以將第二剩余字轉(zhuǎn)換為第三模擬值；以及加法單元，將該第一模擬值、該第二模擬值和該第三模擬值相加以產(chǎn)生輸出模擬值。本發(fā)明所提供的分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器無需顯著增加數(shù)模轉(zhuǎn)換器中所使用的模擬組件的數(shù)目，就可有效減少數(shù)模轉(zhuǎn)換器模擬部分的增益失配的影響。
文檔編號H03M1/06GK101964663SQ20091022470
公開日2011年2月2日 申請日期2009年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日
發(fā)明者史黛西·侯, 樓志宏, 陳冠宏 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司