[发明专利]增量式模拟数字转换器

说明书

本发明公开一种增量式模拟数字转换器，包括数字模拟转换器和回路滤波器；量化器输出量化信号；所述数字模拟转换器耦合到所述量化器的输出端，并产生所述量化信号的估计值；所述回路滤波器根据所述模拟输入信号与估计值之间的差值而运转，并且所述回路滤波器的输出端耦合到量化器的输入端；以及所述回路滤波器具有预设电路，在所述增量式模拟数字转换器的重置阶段，所述预设电路预先设定所述回路滤波器的输出端子。

技术领域

本发明涉及电学技术领域，尤其涉及一种增量式模拟数字转换器。

背景技术

由于成本和电路复杂性的降低，所以在许多应用中使用了Δ-Σ模拟数字转换器(analog-to-digital converter，ADC)。无线通信系统(例如，电信系统，电视，无线电和其他媒体系统，数据通讯网络和其他使用无线发射机和无线接收机在远程点之间传递信息的系统)通常使用Δ-ΣADC。

Δ-ΣADC包括Δ-Σ(Δ-Σ)调制器(modulator)和数字滤波器(digitalfilter)。模拟输入信号(analog input signal，Ain)由Δ-Σ调制器处理，并且Δ-Σ调制器的输出是量化信号(quantized signal)，该量化信号由数字滤波器进行数字积分(digitally integrated)以生成模拟输入信号(Ain)的数字表示(Dout)。在Δ-∑调制器中，对模拟输入信号(Ain)的粗略(rough)估计(estimate)被回馈并从模拟输入信号(Ain)中减去，并且对得到的差值进行积分以补偿该得到的差值。Δ-ΣADC可以称为n阶Δ-ΣADC，其中，n等于Δ-Σ调制器内串联的(cascaded)模拟积分器(analog integrator)的数量。由数字滤波器提供的数字积分(digital integral)的数量优选地与在Δ-∑调制器中级联模拟积分器的数量相同。

一种特定类型的Δ-ΣADC称为增量式ADC，其中ADC中的模拟和数字积分器在每个模拟数字转换周期后复位或重置(reset)，为下一个模拟数字转换周期做准备。

然而，在模拟积分器上的复位或重置过程可能引起非线性问题，这大大影响了增量式ADC的精确度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种增量式模拟数字转换器，以提高增量式ADC的精确度。

根据本发明的第一方面，公开一种增量式模拟数字转换器，包括：

Δ-Σ调制器，对模拟输入信号进行Δ-Σ调制，以输出量化信号；以及

数字滤波器，接收所述量化信号以生成所述模拟输入信号的数字表示，其中：

所述Δ-Σ调制器包括量化器，数字模拟转换器和回路滤波器；

所述量化器输出所述量化信号；

所述数字模拟转换器耦合到所述量化器的输出端，并产生所述量化信号的估计值；

所述回路滤波器根据所述模拟输入信号与估计值之间的差值而运转，并且所述回路滤波器的输出端耦合到量化器的输入端；以及

所述回路滤波器具有预设电路，在所述增量式模拟数字转换器的重置阶段，所述预设电路预先设定所述回路滤波器的输出端子。

本发明的增量式模拟数字转换器采用预设电路，并且在该增量式模拟数字转换器的重置阶段，该预设电路预先设定该回路滤波器的输出端子，而不为零，非零预先设定值回馈到回路滤波器，从而使得输入信号减去非零预先设定值之后差值减小，这有效地限制了差值。因此，回路滤波器内的模拟积分器全部在模拟积分器线性区域内工作，减少了由于在每个模拟数字转换周期开始时差值的剧烈变化而引起的非线性误差，从而提高了精确度。

附图说明

图1是示出根据本发明的示例性实施例的增量式模拟数字转换器(ADC)100的框图；