[发明专利]三角积分模拟数字转换器

说明书

技术领域

本发明所揭露的实施例是关于如何将一模拟信号转换为一数字信号，更具体地说，是关于一种可抑制误差的三角积分模拟数字转换器。

背景技术

以往的信号处理多是仰赖模拟电路设计，但近来在许多领域中，数字信号处理逐渐取代模拟电路，其中需要靠模拟数字转换器来将模拟信号转换为数字信号。举例来说，三角积分模拟数字转换器(delta-sigma analog-to-digital converter，ΔΣADC)可以将大范围频宽(从直流到数百万赫兹)内的模拟信号转换为数字信号。一般来说，三角积分模拟数字转换器的核心部分是一三角积分调变器，其负责将模拟输入信号数字化并减少低频噪声。此架构具有噪声整型(noise shaping)功能，可将低频噪声(例如量化噪声)往高频方向推出频带内(in-band)(亦即所要的频带)之外。由于三角积分模拟数字转换器具有噪声整型功能，在低频、高精确度的应用中相当受到欢迎。

三角积分模拟数字转换器包含有一加法器(可使用一运算放大器来执行减法)、一回路滤波器、一模拟数字转换器、一数字模拟转换器。该数字模拟转换器位于介于该加法器的一输入节点以及该模拟数字转换器的一输出节点的一回授路径之上，因此，该数字模拟转换器的一误差会被馈入该加法器，且被视为该三角积分调变器的一输入信号，这样一来便无法通过该三角积分调变器的噪声整型来有效抑制该数字模拟转换器的误差。有鉴于此，本领域亟需一种噪声抑制机制，来解决因误差馈入至该三角积分调变器的输入端所造成的不良影响。

发明内容

依据本发明的示范性实施例，提出一种可抑制误差的三角积分模拟数字转换器，以解决上述问题。

依据本发明的一第一实施例，揭露一种三角积分模拟数字转换器(delta-sigma analog-to-digital converter)，包含有一三角积分调变器、一第一抽取滤波器以及一误差抑制电路。该三角积分调变器用来接收一模拟输入，并且将该模拟输入转换为一第一数字输出。该第一抽取滤波器(decimation filter)耦接至该三角积分调变器，且该第一抽取滤波器用来依据该第一数字输出而产生一第二数字输出。以及该误差抑制电路耦接至该第一抽取滤波器，且该误差抑制电路用来接收一误差输入，并且依据该误差输入来将一误差输出注入至该第二数字输出。第一抽取滤波器包含有多个串接的抽取级，以及第二数字输出是多个串接的抽取级中一特定抽取级的一输出。

依据本发明的一第二实施例，揭露一种三角积分模拟数字转换器(delta-sigma analog-to-digital converter)，包含有一三角积分调变器、一第一信号处理电路以及一误差抑制电路。该三角积分调变器用来接收一模拟输入，并且将该模拟输入转换为一第一数字输出。该第一信号处理电路耦接至该三角积分调变器，且该第一信号处理电路用来调整该第一数字输出以产生一第二数字输出。以及该误差抑制电路耦接至该第一信号处理电路，且该误差抑制电路用来接收一误差输入，并且依据该误差输入来将一误差输出注入至该第二数字输出。该误差输入是该三角积分调变器的一误差。所述第一信号处理电路是一抽取滤波器，所述抽取滤波器包含有多个串接的抽取级，以及所述第二数字输出是所述多个串接的抽取级中一特定抽取级的一输出。

本发明提出一种具有误差抑制能力的三角积分模拟数字转换器，得以让因误差馈入该三角积分调变器的输入端所造成的不良影响获得改善。

附图说明

图1是具备误差抑制功能的一示范性三角积分模拟数字转换器的示意图；

图2是图1的三角积分模拟数字转换器的一等效电路的示意图；

图3为依据本发明一实施例的具备误差抑制能力的一过取样三角积分模拟数字转换器的示意图；

图4为依据本发明另一实施例的具备误差抑制能力的一过取样三角积分模拟数字转换器的示意图；

图5为依据本发明一实施例的一抽取滤波器的示意图。

附图标记

100、300、400三角积分模拟数字转换器

102三角积分调变器

104、304、404误差抑制电路

112、124、126、316加法器

114回路滤波器

116模拟数字转换器

118、122数字模拟转换器

306、506、314抽取滤波器

312频带内滤波器

507_1～507_N 抽取级