模數(shù)轉換器的制造方法
【專利摘要】公開了一種連續(xù)時間Δ∑-ADC(1)。它包括采樣量化器(5)，布置為基于到量化器(5)的模擬輸入信號以在采樣時刻nT產(chǎn)生Δ∑-ADC(1)的數(shù)字輸出信號的采樣y(n)，其中n是整數(shù)序列的索引，T是采樣周期。此外，該Δ∑-ADC(1)包括一個或多個DAC(10a-b)，每個布置成基于由采樣量化器(5)所產(chǎn)生的數(shù)字輸出信號的采樣而產(chǎn)生模擬反饋信號。而且，該Δ∑-ADC(1)包括連續(xù)時間模擬網(wǎng)絡(20)，其布置為基于來自所述一個或多個DAC(10a-b)的反饋信號和到Δ∑-ADC(1)的模擬輸入信號而產(chǎn)生到量化器(5)的模擬輸入信號。一個或多個DAC(10b)中的至少一個DAC(10b)包括兩個開關電容器DAC(40，50)，其布置成在相同的輸入上操作但在時間上相互延遲。相應的無線電接收器電路(100)、相應的集成電路(200)、和相應的無線電通信裝置(300，400)也被公開。
【專利說明】模數(shù)轉換器

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及模數(shù)轉換器領域，尤其涉及到連續(xù)時間三角積分（delta-sigma)模數(shù) 轉換器領域。

【背景技術】
[0002] 圖1示出了連續(xù)時間三角積分（λ Σ )模數(shù)轉換器（ADC)的一般描述。傳統(tǒng)的 Λ Σ ADC將模擬輸入信號U轉換為具有低分辨率的高頻串行位序列，往往只有1比特（0或 1)，這里稱為vd。這一粗略地量化的位序列v d是通過后續(xù)的數(shù)字低通抽取濾波器Hd被轉換 成具有較低采樣率的高精確度的數(shù)字信號這是可能的，因為量化噪聲的能量分布在感興 趣的頻帶之外的頻率。
[0003] 圖1中的Λ Σ ADC包括粗略量化器、環(huán)路濾波器和反饋DAC。粗略量化器包括以 比模擬輸入信號u的帶寬高很多的時鐘速率計時的一個或多個比較器。在反饋支路中提供 的數(shù)模轉換器（DAC)從量化器的數(shù)字輸出信號v d生成一序列的量化模擬信號，在此稱為反 饋信號、va。環(huán)路濾波器處理模擬輸入信號u和量化誤差ε二者，注入到粗略量化器中的 系統(tǒng)中。通過使得在感興趣的頻帶，量化誤差ε的傳遞函數(shù)比模擬輸入信號u的傳遞函數(shù) 小許多倍的這樣一種方式選擇環(huán)路濾波器的傳遞函數(shù)L u和Lv，在該特定頻帶中的信號對量 化"噪音"比（SQNR)可變大。
[0004] 因此，通過適當?shù)剡x擇Lv，噪聲傳遞函數(shù)（NTF)可成為高通的或帶通的：
[0005]

【權利要求】
1. 連續(xù)時間三角積分Λ Σ，模數(shù)轉換器ADC(1)，包括： 采樣量化器（5)，布置為基于到所述量化器（5)的模擬輸入信號在采樣時刻nT產(chǎn)生所 述Λ Σ-ADCd)的數(shù)字輸出信號的采樣y (η)，其中η是整數(shù)序列的索引且Τ是采樣周期； 一個或多個數(shù)模轉換器DAC(lOa-b)，每個布置成基于由所述采樣量化器（5)所產(chǎn)生的 所述數(shù)字輸出信號的所述采樣而產(chǎn)生模擬反饋信號； 連續(xù)時間模擬網(wǎng)絡（20)，布置為基于來自所述一個或多個DAC(lOa-b)的所述反饋信 號和到所述△ Σ -ADC(l)的模擬輸入信號而產(chǎn)生到所述量化器（5)的所述模擬輸入信號； 其中 所述一個或多個DAC (10b)中的至少一個DAC (10b)包括兩個開關電容器DAC (40, 50)， 其布置成在相同的輸入上操作但在時間上相互延遲。
2. 根據(jù)權利要求1的連續(xù)時間Λ Σ -ADC(l)，其中，對于每個η : -所述兩個開關電容器DAC (40，50)中的每個布置成由電荷充電，所述電荷與所述數(shù)字 輸出信號的所述采樣y (η)成比例； -第一開關電容器DAC(40)，布置為切換到所述連續(xù)時間模擬網(wǎng)絡（20)中，用于在一 個時間間隔中傳輸其電荷到連續(xù)時間模擬網(wǎng)絡（20)，所述時間間隔在時刻（n+ a 3) T和 (η+β3)Τ之間持續(xù)；以及 -第二開關電容器DAC(50)，布置為切換到所述連續(xù)時間模擬網(wǎng)絡（20)中，用于在一 個時間間隔中傳輸其電荷到連續(xù)時間模擬網(wǎng)絡（20)，所述時間間隔在時刻（n+ a 4) T和 (η+β4)Τ之間持續(xù)； 其中 β4>1，0< α3< α4< β4<2 并且 α 3 < β 3 彡 1。
3. 根據(jù)權利要求2的連續(xù)時間Λ Σ -ADC(1)，其中α 4彡β 3。
4. 根據(jù)權利要求2的連續(xù)時間Λ Σ -ADC(l)，其中α4 = β3。
5. 根據(jù)權利要求4的連續(xù)時間Λ Σ -ADC(l)，其中α4 = β3 = 1，α3 = 0. 5,并且 β 4 = 1· 5〇
6. 根據(jù)前述任一權利要求的連續(xù)時間Λ Σ-ADCd)，其中所述一個或多個DAC(lOa-b) 除了包括所述兩個開關電容器DAC的所述至少一個DAC外，還包括一個或多個附加的 DAC(lOa)，其中 所述一個或多個附加的DAC(lOa-b)中的至少第一 DAC(lOa)適于產(chǎn)生脈沖反饋信號， 艮P，對于每個n，包括脈沖，其幅值與在采樣時刻nT的所述數(shù)字輸出信號的所述采樣成比例 且其在時刻（η+α 1) Τ和（η+β 1) Τ之間持續(xù)，其中0 < α 1 < β 1 < 1 ; 其中所述第一 DAC (10a)位于第一反饋環(huán)路中，并且包括所述兩個開關電容器DAC的所 述DAC (10b)位于第二反饋環(huán)路中，所述第二反饋環(huán)路為相對于所述第一反饋環(huán)路的外反 饋環(huán)路。
7. 根據(jù)前述任一權利要求的連續(xù)時間△ Σ-ADCd)，其中所述連續(xù)時間模擬網(wǎng)絡（20) 包括多個級聯(lián)的連續(xù)時間積分器（30a-b)。
8. 根據(jù)權利要求7的連續(xù)時間Λ Σ -ADC(1)，其中 -所述積分器中的第一個（30b)布置成接收來自連接到所述第一積分器（30b)的所述 DAC之一（10b)的反饋信號，以及所述Λ Σ -ADC(l)的模擬輸入信號作為輸入信號；并且 -其它每個積分器（30a)布置成接收來自連接到所述積分器（30a)的所述DAC之一 (l〇a)的反饋信號，以及前面的積分器的輸出信號作為輸入信號。
9. 根據(jù)權利要求7或8的連續(xù)時間△ Σ-ADCd)，其中所述級聯(lián)的連續(xù)時間積分器 (30a)中的最后一個布置成產(chǎn)生到所述采樣量化器（5)的模擬輸入信號。
10. 根據(jù)前述任一權利要求的連續(xù)時間Λ Σ -ADC(l)，進一步包括：從所述采樣量化器 (5)的所述輸出到所述采樣量化器（5)的所述輸入的無記憶反饋路徑。
11. 一種無線電接收器電路（100)，包括根據(jù)前述任一權利要求的所述連續(xù)時間 Λ Σ -ADC ⑴。
12. -種集成電路（200)，包括根據(jù)權利要求1-10中任意一個的所述連續(xù)時間 Λ Σ -ADC ⑴。
13. -種無線電通信裝置（300,400)，包括根據(jù)權利要求1-10中任意一個的所述連續(xù) 時間Λ Σ -ADC(l)、根據(jù)權利要求11的所述無線電接收器電路（100)或根據(jù)權利要求12 的所述集成電路（200)。
14. 根據(jù)權利要求13的無線電通信裝置（1)，其中所述無線電通信裝置為移動電話（1) 或無線數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器。
15. 根據(jù)權利要求13的無線電通信裝置（2)，其中所述無線電通信裝置為無線電基站 ⑵。
【文檔編號】H03M3/02GK104067522SQ201280056061
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2012年10月11日 優(yōu)先權日:2011年11月14日
【發(fā)明者】L·森德斯特雷姆, M·安德斯森 申請人:瑞典愛立信有限公司