[发明专利]带抖动的西格玛德尔塔调制器

说明书

优先权要求

本申请要求于2012年2月10日递交的美国临时申请61/597,422的优先权，该申请的全部内容通过引用合并于本文中。

技术领域

本发明涉及一种改进的西格玛德尔塔调制器。在低输入值下工作或者具有DC输入的西格玛德尔塔调制器会遇到杂散影响(tonal behavior)问题。例如，输出频谱会显示出大的杂散，导致信噪比(SNR)下降。作为有意施加的一种形式的噪声的抖动可引入以破坏这种杂散。然而，抖动的引入需要具有额外净空的环路滤波器。

背景技术

如图1所示，抖动110通常可添加到常规的西格玛德尔塔调制器中的量化器130之前。以此方式，抖动噪声由环路滤波器120整形，并且在调制器100的输出处，信号带宽中将存在极小的抖动功率。然而，在此情况下，抖动将被添加到反馈环中，也需要环路滤波器120中有额外的净空。例如，在具有统一信号传递函数的西格玛德尔塔调制器的情况下，环路滤波器120可以仅处理量化器误差。如果抖动添加到量化器输入，则抖动直接添加到量化器误差中，需要增加环路滤波器120的净空。增加的净空通常导致更高的功耗。在低的电源处，在环路滤波器120中可以不使用功效好的伸缩式运算跨导放大器(OTA)。因此，可能要求需要额外功率的两级放大器来适应较大的输出摆动。

附图说明

图1示出了常规的西格玛德尔塔调制器。

图2示出了根据本发明的实施方案的西格玛德尔塔调制器。

图3示出了根据本发明的实施方案的西格玛德尔塔调制器。

图4A示出了根据本发明的实施方案的西格玛德尔塔调制器。

图4B示出了根据本发明的实施方案的西格玛德尔塔调制器。

图4C示出了根据本发明的实施方案的西格玛德尔塔调制器。

图5示出了根据本发明的实施方案的西格玛德尔塔调制器。

图6示出了根据本发明的实施方案的组合积分器/加法器。

图7示出了根据本发明的实施方案的组合积分器/加法器。

图8示出了根据本发明的实施方案的西格玛德尔塔调制器。

图9示出了表示使用标准抖动和减式抖动的积分器摆动的一系列曲线图。

具体实施方式

本发明的实施方案提供了带抖动的西格玛德尔塔调制器。本发明的实施方案可以免除在将抖动引入西格玛德尔塔调制器中时对于环路滤波器中的额外净空的要求。本发明的实施方案可以在量化器的输入处引入抖动，但是然后在量化器的输出处将抖动去除。通过这样，可以避免与添加抖动和额外净空相关联的增加的功率要求。

本发明的实施方案可以提供利用例如一阶数字处理级来提供经整形抖动。将抖动整形可使得对于抖动DAC的精度要求得以松弛。此外，使用一阶整形抖动允许滤波器DAC将第一积分器输出处的未整形抖动相加。这样，可以避免环路滤波器的净空的增加，提高了西格玛德尔塔调制器的功率效率。

图2示出了根据本发明的实施方案的西格玛德尔塔调制器200。西格玛德尔塔调制器200可以包括第一减法器205、抖动源210、加法器215、环路滤波器220、第二减法器225、量化器230和设在反馈路径中的数模转换器(DAC)240。第一减法器205可以具有用于输入信号IN的输入以及由DAC 240提供的反馈信号，并且可以具有用于表示输入信号IN与反馈信号之差的信号的输出。DAC 240可以将来自调制器200的输出信号 OUT转换成模拟表示，该模拟表示可以变成第一减法器205的反馈信号。因此，第一减法器205的输出可以表示输入信号IN与输出信号OUT之差。环路滤波器220可以是低通滤波器，其对由第一减法器205提供的差信号进行滤波。在可选的实施方案中，环路滤波器220可以是带通滤波器或高通滤波器。

抖动源210可以将抖动信号引入调制器200，其可以是有意施加的形似的噪声。抖动信号可以经由加法器215施加到环路滤波器220的输出。在实施方案中，抖动信号可以被整形，如下面参照图4A-4C 和图5进一步论述的。

量化器230可以将输入信号量化并且将其输出到第二减法器225。第二减法器225可以从量化器230的输出中减去抖动信号。在实施方案中，量化器230可以是标量量化器或舍入量化器。第二减法器225的输出可以从系统200输出而作为系统的输出信号OUT。

如所提到的，DAC 240可以设置在调制器200的反馈路径中。DAC 240 可以将输出信号OUT转换成模拟表示，该模拟表示可以输入到减法器205。