[发明专利]一种Sigma-Delta调制器及模数转换器

说明书

技术领域

本发明涉及模数转换器技术领域，特别涉及一种Sigma-Delta调制器及模数转换器。

背景技术

近年来Sigma-Delta模数转换器由于高精度、高集成度、低功耗等优点受到越来越多的关注。Sigma-Delta模数转换器根据其中积分器的实现方式分为连续时间与离散时间两种类型。与离散时间Sigma-Delta模数转换器相比，连续时间Sigma-Delta模数转换器具有更低的功耗，更快的速度以及固有的抗混叠优势，这些优点可以有效地增加电池寿命，降低系统的复杂程度，对于便携式无线设备是非常重要的。因此，近年来连续时间Sigma-Delta模数转换器得到越来越多的关注。Sigma-Delta调制器属于Sigma-Delta模数转换器中的一部分。积分器是Sigma-Delta调制器中的最基本、最核心的模块，目前在Sigma-Delta调制器中应用比较广泛的积分器主要有两种，RC积分器以及Gm-C积分器。RC积分器相比于Gm-C积分器的主要优势是具有较高的线性度及较大的输入信号幅度。另外，RC积分器的虚地特性也能使反馈DAC的输出连接到运放的虚地输入端，从而增加反馈DAC的线性度。因此RC积分器更适用于要求线性度高、输入信号摆幅大的应用场合。

由于电阻随着工艺的偏差较大，例如25%，因此RC积分器的积分系数1/RC也会随着工艺的偏差而偏差。积分系数的偏差有可能导致Sigma-Delta调制器整体性能的下降，甚至有可能导致整体电路失去调制功能或产生振荡。因此在设计过程中，要对电阻和（或）电容进行修正，以避免工艺偏差对调制器整体性能的影响。

但是，现有技术对RC积分器中电阻的修正主要是增加新的器件来完成，这样将增加环路延迟，加大设计难度，同时也会增加额外的芯片面积、功耗和成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种Sigma-Delta调制器，设计简单、没有增加环路延迟，同时不需要增加额外的芯片面积、功耗和成本。

本发明实施例提供一种Sigma-Delta调制器，包括：量化器、修正模块和RC积分器；其中，

所述修正模块包括预定电阻，通过所述预定电阻产生修正电平；

所述修正模块，用于利用所述量化器中的比较器将所述修正电平与预定参考电压进行比较，从而产生数字修正信号，根据所述数字修正信号对所述RC积分器中的电阻修正阵列中的电阻进行修正；所述预定电阻与所述RC积分器中的电阻修正阵列中的电阻的类型相同。

优选地，所述Sigma-Delta调制器还包括DAC和D触发器，所述D触发器的输入端与所述比较器的输出端电性相连，所述D触发器的输出端连接所述DAC的输入端，所述DAC的输出信号反馈至RC积分器的输入端；其中，

所述D触发器将RC积分器与预定参考电压的比较信号A进行同步，经过同步的所述比较信号A通过所述DAC后作为RC积分器的部分输入信号反馈至RC积分器的输入端；

所述DAC的个数小于或等于RC积分器的个数，一个DAC的输出端连接至少一个RC积分器的输入端，所述一个DAC的输出信号作为所述至少一个RC积分器的部分输入信号；一个RC积分器最多对应一个DAC的输出作为所述一个RC积分器的部分输入信号，而RC积分器中的第一级RC积分器连接DAC中一个DAC的输出端，所述DAC中一个DAC的输出作为所述第一级RC积分器的部分输入。

优选地，还包括前馈电阻阵列，前馈电阻阵列的一端接至前级电路的输出端，另一端接至后级电路的输入端；所述前级电路包括为第一级RC积分器提供输入的电路或RC积分器电路，所述后级电路包括RC积分器电路或接收最后一级RC积分器输出的电路，前级电路的输出信号通过所述前馈电阻阵列后前馈至后级电路的输入端作为所述后级电路的部分输入信号，所述前馈电阻阵列由数字修正信号控制选取其电阻值。

优选地，所述修正模块还包括电流源、组合逻辑电路和多个第一脉冲开关；所述预定电阻一端接地，所述预定电阻另一端与电流源连接，从而使所述预定电阻另一端产生所述修正电平，所述电流源与所述预定电阻之间连接一个所述第一脉冲开关的一端，所述第一脉冲开关的另一端连接至量化器中比较器的第一输入端，当所述第一脉冲开关连通信号时，所述修正电平通过所述第一脉冲开关输至所述比较器的第一输入端；预定参考电压输至量化器中比较器的第二输入端，所述预定参考电压由偏置模块提供；