[实用新型]增量式模数转换器

说明书

本实用新型涉及一种增量式模数转换器。在一个实施方案中，增量式模数转换器包括：模拟调制器，该模拟调制器包括：多级量化器，该多级量化器用于控制量化器级别切换的总数；多位动态寻址抽取滤波器，该多位动态寻址抽取滤波器包括：控制器；物理子抽取滤波器组，其中物理子抽取滤波器的总数小于量化器级别的总数；以及后处理电路。

技术领域

本实用新型涉及增量式模数转换器。

背景技术

Σ-Δ模数转换器(ADC)以较大因子对期望的信号进行过采样，然后使用抽取滤波器对期望的信号频带进行滤波。增量式模数转换器(IADC)为Σ-ΔADC的子类，这些ADC可以间歇地操作并表现出高精度和低功耗。很多情况下，IADC 用于传感器和微机电系统(MEMS)接口中。

IADC通常用单位量化器实现，这限制了分辨率和速度。当IADC用多位量化器实现时，通过提高ADC的转换率和分辨率大大改善性能。

抽取滤波器遵循IADC并降低采样率并滤除不需要的噪声信号。传统的抽取滤波器占用较大的面积并消耗大量功率。对于用多位量化器实现的IADC尤其如此。当量化器级别“M”增加时，抽取滤波器和后处理电路的功耗需求和尺寸就会增加。

用于抽取滤波的常规方法需要与量化器级别的总数“M”相等数量“N”的物理子抽取滤波器。因此，可能需要创建一种功率和面积有效的抽取滤波器，其允许使用优化的功率有效的模拟调制器、降低芯片的热预算并且减少芯片面积以降低成本。

实用新型内容

本实用新型涉及增量式模数转换器。

本实用新型解决的技术问题是，传统的增量式模数转换器要求物理子抽取滤波器的数量等于量化器级别的数量，这使得所使用的功率量增加，并且在芯片上需要额外的面积。

本技术的各种实施方案可以包括用于动态寻址抽取滤波的方法、设备或系统。在各种实施方案中，该设备包括模拟调制器和多位动态寻址抽取滤波器。通过将具有适当配置的模拟调制器与具有适当匹配数量的物理子抽取滤波器的多位动态寻址抽取滤波器配对，可以使用比量化器级别的总数“M”更少数量“N”的物理子抽取滤波器来完成抽取滤波。

根据一个方面，增量式模数转换器包括：模拟调制器，该模拟调制器包括：多级量化器，该多级量化器用于控制量化器级别切换的总数；多位动态寻址抽取滤波器，该多位动态寻址抽取滤波器包括：控制器；多个物理子抽取滤波器，其中物理子抽取滤波器的总数小于量化器级别的总数；以及后处理电路。

在一个实施方案中，其中模拟调制器还包括：模拟输入端，该模拟输入端从外部设备耦接；以及输出端，该输出端耦接到控制器的输入端和多个子抽取滤波器。

在一个实施方案中，其中控制器：在控制器输入端处接收来自量化器的编码值输出；生成位置编码值；向多个子抽取滤波器的选择输入端输出位置编码值；管理多个虚拟子抽取滤波器；以及检查错误。

在一个实施方案中，每个物理子抽取滤波器：在子抽取滤波器输入端处接收来自量化器的编码值输出；在子抽取滤波器输入端处接收来自控制器的位置编码值输出；以及将编码值输出从量化器引导到后处理电路。

在一个实施方案中，后处理电路：接收来自多个子抽取滤波器的数据；校正、求和或缩放来自多个物理子抽取滤波器、多个虚拟子抽取滤波器中的至少一个的数据；以及根据接收的数据生成数字输出。

在一个实施方案中，其中每个物理子抽取滤波器还包括多路复用器和数字滤波器。

在一个实施方案中，其中后处理电路还包括加权系数生成器。

在一个实施方案中，多级量化器的输出端子连接到物理子抽取滤波器组中的每个物理子抽取滤波器的第一输入端子。