[发明专利]调制器

说明书

本申请涉及时间编码调制器TEM。TEM接收输入信号且输出时间编码输出信号。滤波器布置接收输入信号和来自TEM输出的反馈信号，且至少部分地基于反馈信号生成经滤波的信号。比较器接收经滤波的信号且至少部分地基于经滤波的信号输出时间编码信号。时间编码调制器在滤波器布置被配置为有源滤波器的第一模式中能操作，且在滤波器布置被配置为无源滤波器的第二模式中能操作。滤波器布置可包括运算放大器、电容和开关网络。在第一模式中，运算放大器被启用且与电容耦合以提供有源滤波器。在第二模式中，运算放大器被禁用且电容被耦合至用于反馈信号的信号路径以提供无源滤波器。

技术领域

本公开内容的代表性实施方案的领域涉及与用于信号调制的调制器有关或相关的方法、装置和/或实施方式，且尤其涉及时间编码调制器，诸如用于生成脉冲宽度调制信号的调制器。

背景技术

信号调制器在许多应用中被利用，例如作为从模拟信号到数字信号的转换的一部分。例如，Σ-Δ(ΣΔ)调制器(SDM)是一种类型的信号调制器，该信号调制器可以被用来以固定采样率将输入模拟信号转换成包括一系列数字1和0的脉冲密度调制(PDM)信号，其中1和0的相对密度对应于模拟信号的振幅。然而，固定采样频率不可避免地将量化噪声引入到信号内，且SDM通常还包括至少一个功能运算放大器。

时间编码调制器(TEM)是将输入信号编码成时间编码数据流的调制器。时间编码的一个特殊形式是脉冲宽度调制(PWM)。在PWM信号中，相较于在一个循环周期内任何其他信号电平的任何周期的持续时间，通过一个给定的输出信号电平(例如，第一信号电平的脉冲的持续时间或宽度)来编码输入值。对于常规的二电平PWM信号，可以通过第一信号电平的脉冲在该循环周期内的占空比(即，该循环周期的花费在第一输出信号电平处的比例)来编码输入信号值。时间编码调制器可通过将输入信号与周期性参考信号(诸如，三角波形)进行比较来将输入信号编码成PWM信号，以通过输出信号中脉冲的持续时间来对输入信号进行编码。然而，这需要生成适当准确的周期性参考信号的电路系统和/或运算放大器(op-amp)电路系统。

通常，期望存在例如可以被用作信号转换器(诸如，模数转换器(ADC))的一部分的较小的和/或较低功率的调制器。

特别地，在一些应用中，调制器可以在如下信号路径中使用，例如，作为ADC的一部分：该信号路径可以意在连续地操作以能够在任何时间接收数据，但是在该信号路径中仅可以周期性地接收感兴趣的数据。例如，一些设备(诸如移动电话、语音(voice)助手、个人助手等)可能具有能够响应于语音命令的功能。因此，这样的设备可以具有用于接收声音信号的麦克风、用于将所接收的音频转换成数字信号的ADC、以及用于处理数字音频以识别说出的命令的话音(speech)识别处理器。在一些情况下，可以通过用户与设备的某个用户界面进行物理交互来启用语音控制功能，因此，仅响应于这样的用户输入，才可以启用包括ADC和话音处理器的相关信号路径。然而，为了方便的免提用户体验，将期望的是，用户能够直接说出命令而不必首先例如通过按下按钮来启动设备。这样的功能要求相关信号路径能够在任何时间接收和识别合适的所说出的命令。然而，使麦克风、ADC和话音处理器都持续地通电和活动(active)将涉及相当大且连续的功率消耗，且尤其对于电池供电的设备而言，功率消耗是重要的。类似的考虑也适用于可以被布置成接收以超声频率发射的数据以用于机器对机器通信的电路系统和麦克风。

因此，已知的是，除非且直到确定在麦克风的输出中存在显著的信号内容，且在一些实施方式中，确定显著的活动对应于特定的感兴趣的信号(例如，话音或超声数据信号)，否则一些元件(诸如，话音处理器)可能被禁用或大体上未被供电。为了提供此功能，麦克风和ADC可以被供电，且通过对所得到的数字音频信号的某一最少的处理来确定是否存在任何显著的活动。如果检测到显著的活动，则可能地在一系列阶段中启用其他处理元件，例如以验证该活动对应于话音和/或对应于限定的命令词语或短语和/或对应于特定用户。以此方式，仅麦克风和ADC以及一些最小活动检测器被连续地通电且活动。因此，对于这样的“永远开启(always on)”操作，期望的是，ADC能够以相对低的功率消耗操作。