[发明专利]功率缩放连续时间Δ-Σ调制器

说明书

本公开涉及功率缩放连续时间Δ‑Σ调制器。Δ‑Σ调制器电路包括：包括第一积分器级和模数转换器(ADC)电路的正向电路路径，其中所述正向电路路径的传递函数包括m的信号增益元素，其中m是正整数；到所述第一积分器级的输入路径，其中所述输入路径的传递函数包括1/m的信号增益元素；和反馈电路路径，可操作地耦合到ADC电路的输出和所述第一积分器级的op amp的反相输入，其中所述反馈电路路径至少包括第一数模转换器(DAC)电路，并且所述反馈电路路径的传递函数包括1/m的信号增益元素。

背景技术

电子系统可以包括模数(A/D)转换器(ADC)。将模拟信号转换为数字量允许电子系统的处理器为系统执行信号处理功能。Δ-Σ调制器可以包括ADC，用于转换音频信号和精密工业测量应用中的信号。希望降低集成电路Δ-Σ调制器中的功耗，使得包括调制器的器件更加独立并且需要更少的维护。本发明人已经认识到需要提高Δ-Σ调制器的性能。

发明内容

本发明通常涉及Δ-Σ调制器电路，特别是减少Δ-Σ调制器电路中的电路功率。示例性Δ-Σ调制器电路包括：包括第一积分器级和模数转换器(ADC)电路的正向电路路径，其中所述正向电路路径的传递函数包括m的信号增益元素，其中m是正整数；到所述第一积分器级的输入路径，其中所述输入路径的传递函数包括1/m的信号增益元素；和反馈电路路径，可操作地耦合到ADC电路的输出和所述第一积分器级的op amp的反相输入，其中所述反馈电路路径至少包括第一数模转换器(DAC)电路，并且所述反馈电路路径的传递函数包括1/m的信号增益元素。

本部分旨在提供本专利申请的主题的概述。它并不打算提供对本发明的排他或详尽的解释。包括详细描述以提供关于本专利申请的进一步信息。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相似的数字可以在不同的视图中描述相似的组件。具有不同字母后缀的相似数字可以表示相似组件的不同实例。举例来说，附图通常以举例的方式而非限制性地说明本文件中所讨论的各种实施例。

图1是一阶Δ-Σ调制器的例子的框图。

图2是Δ-Σ调制器电路的例子的部分框图。

图3A和3B是Δ-Σ调制器电路的另一个例子的部分框图。

图4是操作Δ-Σ调制器的示例的流程图。

具体实施方式

图1是一阶单比特Δ-Σ调节器的例子的框图。Δ-Σ调节器100以由采样时钟频率Kf_s确定的速率将输入信号(Vin)转换为连续的零串行流。一位数模转换器(DAC)102由串行输出数据流驱动以产生反馈信号。使用求和元件104从输入信号中减去DAC 102的输出。通常，求和元件104被实现为诸如积分器106的运算放大器的运算放大器(op amp)的求和点。积分器106对求和元件104的输出进行积分，并且将积分器106的输出施加到时钟锁存比较器108。

对于输入信号为零，比较器输出包含大致相等数量的1和0。对于正输入电压，比较器输出包含多个零点。对于负输入电压，比较器输出包含比零更多的零。比较器输出的平均值是代表输入电压的多个周期。比较器输出被施加到数字滤波器和抽取器110，其平均每M个周期，其中M是大于1的正整数。抽取器将有效采样率减少到输出f_s。

图2是Δ-Σ调制器电路的一个例子的部分的框图。Δ-Σ调制器电路200包括正向电路路径和反馈路径。正向电路路径包括ADC电路208和回路滤波器电路206。在某些示例中，环路滤波器是连续时间滤波器电路。回路滤波器电路206包括一个或多个积分器级。积分器的数量是回路滤波器电路传递函数的阶数。图2的例子包括两个积分器级并且回路滤波器电路206是二阶滤波器。图1的例子是一阶滤波器。传递函数的实际系数由积分器电路的值决定。