[发明专利]一种误差自消除的MASH ΔΣ调制器

说明书

本发明公开了一种误差自消除的MASHΔΣ调制器，包括三个级联的一阶调制器：第一调制器、第二调制器以及第三调制器；第一调制器包括第一量化器Q1、第一延迟单元D1、四个第一累加器；将调制器的输入信号放大M倍作为第一调制器的输入信号，并与第一延迟单元D1的输出信号累加后作为第一量化器Q1的输入信号，将第一量化器Q1的输出信号与第一调制器的另一输入信号累加后作为输出信号，且将第一量化器Q1的输入信号减去其输出信号作为第一延迟单元D1的输入信号，将第一量化器Q1的输入信号减去第一量化器Q1的输出信号后作为第一调制器的另一输出信号。本发明可实现误差自消除，提升输出序列的随机性，又减少了噪声消除过程中累加器的使用以减少输出电平数量。

技术领域

本发明涉及一种误差自消除的MASHΔΣ调制器，属于ΔΣ调制器技术领域。

背景技术

ΔΣ调制器应用于频率综合、模数转换等电路当中，其可将精度较高的输入数据转换成一串精度较低的数据序列，输出数据序列的平均值与输入数据相同。通过ΔΣ调制器，有限的电路资源可以实现较高的分辨率。

多级噪声整形(Multistage noise-shaping，简称MASH)结构的ΔΣ调制器因其固有的稳定性被广泛采用。噪声整形效果与MASH的阶数强相关，特定阶数下，输出序列的随机性、输出电路数量都是MASHΔΣ调制器的关键指标。序列的中包含的频率成分会直接影响电路整体的频谱纯度，因此提高输出序列的随机性一直是研究热点；另一方面，减少ΔΣ调制器输出的数量可以降低对后级电路线性度的要求，也可以降低瞬时杂散。增加随机成分的注入可以提升输出序列的随机性，然而，无法兼顾输出电平数量。因此，研究一种既可以提升输出序列随机性，又可以降低输出电平数量的MASHΔΣ调制器结构至关重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种误差自消除的MASHΔΣ调制器，通过将原有的误差消除模块被融合到单级调制器单元中，既引入了额外的随机成分注入，又减少了噪声消除过程中累加器的使用。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种误差自消除的MASHΔΣ调制器，包括三个级联的一阶调制器：第一调制器、第二调制器以及第三调制器；其中，第一调制器包括第一量化器Q1、第一延迟单元D1、第一累加器A11、第一累加器A12、第一累加器A13、第一累加器A14，与第一调制器结构相同的第二调制器包括第二量化器Q2、第二延迟单元D2、第二累加器A21、第二累加器A22、第二累加器A23、第二累加器A24，第三调制器包括第三量化器Q3、第三延迟单元D3、第三累加器A31、第三累加器A32；

将MASHΔΣ调制器的输入信号x[n]放大M倍作为第一调制器的第一输入信号i1[n]，将输入信号i1[n]与第一延迟单元D1的输出信号s[n]通过第一累加器A11累加后作为第一量化器Q1的输入信号v[n]，将第一量化器Q1的输出信号与第一调制器的第二输入信号nc1[n]通过第一累加器A12累加后作为第一调制器的一个输出信号o1[n]，且将第一量化器Q1的输入信号v[n]通过第一累加器A13减去其输出信号o1[n]后作为第一延迟单元D1的输入信号，将第一量化器Q1的输入信号v[n]通过第一累加器A14减去第一量化器Q1的输出信号后作为第一调制器的另一个输出信号oe1[n]输出；

将第一调制器的另一个输出信号oe1[n]作为第二调制器的第一输入信号i2[n]，输入信号i2[n]与第二延迟单元D2的输出信号通过第二累加器A21累加后作为第二量化器Q2的输入信号，将第二量化器Q2的输出信号与第二调制器的第二输入信号nc2[n]通过第二累加器累A22加后为第二调制器的一个输出信号o2[n]，将第二量化器Q2的输入信号通过第二累加器A23减去其输出信号o2[n]后作为第二延迟单元D2的输入信号，将第二量化器Q2的输入信号通过第二累加器A24减去第二量化器Q2的输出信号后作为第二调制器的另一个输出信号oe2[n]输出；