[发明专利]包括西格马德尔塔模－数转换器的信号处理电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括西格马德尔塔模-数转换电路的电路。

背景技术

西格马德尔塔模-数转换电路为大家所熟知。西格马德尔塔模-数转换电路可例如从由Jannik Hammel Nielsen和Erik Braun在ISCAS 2004(I-417到I-420页)中发表的标题为“A low-power 10-bitcontinuous-time CMOS sigma-delta A/D converter”的文章获知。此外，关于西格马德尔塔模-数转换电路的一般背景可例如见诸于由S.Norsworthy出版的名称为《德尔塔西格马数据转换》的书(ISBN0-7803-1045-4，174-182页)。

一个简单的西格马德尔塔A/D转换器包括数字化电路，其从输出到输入具有一个集成反馈环路。所述数字化电路对由输入信号获得的信号与所述数字化电路的输出信号的积分之间的差所产生的信号进行数字化。

西格马德尔塔模-数转换的优点是量化噪声(相应版本的输入信号和输出信号之差)被大体上偏移到一个高频带。这通常称作噪声整形。因此，即使使用很粗糙的量化，量化噪声的低频部分也是相对较小的，因为所述反馈会抵消所述低频差。一般地说，西格马德尔塔A/D的环路包括一个频率依变滤波电路，其能抵消感兴趣的频带(在使用积分滤波电路的情况下为低频带)中的差别。该滤波电路可以处于所述环路的正向和/或反馈部分中。因此，量化噪声被限制在无害的频带范围。

在所述西格马德尔塔A/D转换器的环路中(即在所述反馈或正向路径中)使用的滤波电路的结构是这种转换器的重要设计方面。这种滤波器呈现出一个制造问题，尤其是当西格马德尔塔A/D转换器集成到一个集成电路中时，因为很难控制在滤波电路中的电路元件的阻抗的散布。已知通过使用只有一种类型(例如只考虑电容)的电路元件来解决该问题，因为在那种情况下散布不会影响这些电路元件的阻抗之比。然而，全电容滤波电路只能借助于开关电容技术(即，借肋于离散时间技术)来实现。

将期望具有时间连续的滤波电路。在此情况中，必须在这种滤波电路中使用互相不同类型的模拟电路元件，例如(栅极)电容和(沟道)电导(或沟道电阻)。由Nielsen和Braun发表的文章披露了一种西格马德尔塔A/D转换器，其使用由FET沟道的电容和电阻形成的积分器。

然而，在使用这种不同模拟电路元件(例如电容和电阻)的情况下，制造分布(manufacturing spread)的影响不能避免。结果，很难控制滤波电路的带宽，由此难于控制所述西格马德尔塔A/D转换器的整体操作。

发明内容

其中，本发明的目的是提供一种具有西格马德尔塔A/D转换器的电路，其中可以调节所述滤波电路的时间常数。

根据权利要求1所述的信号处理电路，装备有一个西格马德尔塔模-数转换器。此处一个检测器用于检测在一个频带中的信号强度，其中所述西格马德尔塔模-数转换器的信号强度噪音整形量化噪声密度随着频率上升。所述检测的信号强度用于控制所述西格马德尔塔模-数转换器的反馈环路中(在那个环路的反馈部分和/或前馈部分中)的滤波电路的时间常数。所述时间常数适合于实现一个期望的信号强度，所述期望的信号强度是所述时间常数的期望值的特征。因此实现了所述滤波电路校准。优选的是，这被应用于时间连续滤波电路。在此情况中，这种形式的校准克服了由制造散布带来的问题，但是这种形式的校准当然也能够用于不同类型的西格马德尔塔模-数转换器。在另一个实施例中，所述模拟滤波电路包括一个与一个时间连续电导或跨导电路耦接的电容，所述电容和电导或跨导电路的各自电容和电导或跨导值的比值至少部分地决定所述时间常数，所述带宽控制电路根据所述信号强度控制所述比值。这提供了一种适应时间连续滤波器电路中的时间常数的实用方法。

在一个实施例中，所述带宽控制电路支持在正常操作模式和校准模式之间进行切换。优选的是，在所述检测器的前面使用一个带通滤波器电路，其在正常操作模式中向其它电路提供有用信号。在此情况中，当切换至校准模式时，滤波器频带优选地被切换至校准频带。典型地，在所述校准频带和带通滤波器的正常操作频带之间没有重叠，或者只有一个少数的频带重叠部分。在另一个实施例中，一个校准信号源用于在所述校准模式中给所述西格马德尔塔模-数转换器的输入端提供信号。可选择的是，可以使用正常操作信号但是这可能更难于产生可靠的校准。

附图说明

本发明的这些和其它目的和优点将通过参考下面的附图使用最佳实施例进行说明。

图1、1A表示西格马德尔塔模-数转换电路；