[发明专利]积分器、谐振器以及过采样A/D转换器

说明书

技术领域

本发明涉及积分器，尤其涉及适于连续时间型Δ∑调制器的积分器。

背景技术

过采样A/D转换器被广泛应用于通信设备的调谐器(front end)和音频信号的转换等方面，对于当前的通信、视频、音频信号处理电路，其是必要的电路技术。一个过采样A/D转换器中拥有具备了连续时间型滤波器的连续时间型Δ∑A/D转换器(CTDS-ADC：Continuous Time Delta-SigmaA/D Comverter)(例如，参照非专利文献1、2)。

在一般的CTDS-ADC中，输入信号经由级联连接的n个积分器(连续时间型滤波器)并通过量子化装置进行量子化。量子化装置的数字输出由n个D/A转换器转换成模拟电流信号后，被反馈给n个积分器中的每一个。在CTDS-ADC中，因为在模拟电路部分不含有开关，所以，可实现低电压化。另外，使用采样滤波器的情况下通常必要的前置滤波器，在CTDS-ADC中是不需要的。从这点来看，CTDS-ADC适用于通信系统，近年从事应用开发的研究较为盛行。

非专利文献1：Richard Schreier and Bo Bang，“Delta-Sigma ModulatorsEmploying Continuous-Time Circuitry，”IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS ANDSYSTEMS--I：FUNDAMENTAL THEORY AND APPLICATIONS，VOL.43，NO.4，APRIL 1996

非专利文献2：Xuefeng Chen et al.，“A 18mW CTΔ∑Modulator with 25MHzBandwidth for Next Generation Wireless Applications”，IEEE 2007Custom IntergratedCircuits Conference，2007

在CTDS-ADC中，为了提高分辨率和SN性能，需要增加为了除去量子化噪声的滤波次数，因此，需要与该次数对应的运算放大器。即，为了提高CTDS-ADC的性能，必须使用多个运算放大器。但是，增加运算放大器的个数将会导致电路规模的增大以及功耗的增加，这将成为应用于便携式通信设备等的系统LSI的性能提高的障碍。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于：提供一种通过一个运算放大器来发挥高次积分特性的积分器。进而，其目的在于提供一种利用这种积分器的谐振器和时间连续型过采样A/D转换器。

为了解决上述课题，本发明采取了下列技术手段。即，本发明的积分器具有：运算放大器；第1滤波器，其与运算放大器的反相输入端连接；和第2滤波器，其被连接在运算放大器的反相输入端和输出端之间。在此，第1滤波器具有串联连接的n个电阻元件、以及一端与上述电阻元件的各连接点连接而另一端接地的n-1个电容元件。第2滤波器具有串联连接的n个电容元件、以及一端与电容元件的各连接点连接而另一端接地的n-1个电阻元件。其中，n为2以上的整数。

由此，通过使第1滤波器中的电阻元件、电容元件以及第2滤波器中的电阻元件、电容元件的各元件值之间满足规定的关系，该积分器的传递函数则在其分母及分子中从s(s是拉普拉斯算子)到s^n-1为止的各项都被消除而只剩下1/sⁿ。即，利用一个运算放大器可构成n次积分器。

上述积分器优选还具有第3滤波器，该第3滤波器至少具有与第1滤波器并联连接的电阻元件及电容元件中的其中一个。基于此，第3滤波器在该积分器的输入和运算放大器的反相输入端之间作为前馈通路而发挥作用。由此，使该积分器的输出中产生0次、1次及2次积分成分。

如果在上述的积分器中追加在第1滤波器中的电阻元件的连接点的至少1个与运算放大器的输出端之间所连接的至少一个Gm元件或电阻元件，就可构成谐振器。