[发明专利]具有动态范围增强器的模数转换器

说明书

一种电路(100)包括可编程增益放大器(PGA 102)，该PGA具有PGA输出。该电路(100)进一步包括具有耦合至PGA输出的输入的Δ‑Σ调制器(104)。该电路(100)还包括数字滤波器(114)和动态范围增强器(DRE)电路(110)。数字滤波器(114)耦合至Δ‑Σ调制器输出以及PGA(102)。DRE电路(110)被配置为监测Δ‑Σ调制器输出的信号电平。响应于信号电平小于DRE阈值，DRE电路(110)被配置为将PGA编程为大于单位增益的增益水平以及致使数字滤波器实现与待被编程到PGA(102)中的增益水平相同幅值的衰减。

背景技术

一些应用处理音频信号。例如，语音支持应用包括接收并处理音频模拟输入信号(例如，语音信号)的信号链。信号链可以包括放大器、模数转换器(ADC)、滤波器等。具有远场拾音的语音支持应用的增长得益于较大的动态范围。遗憾的是，信号路径的信噪比(SNR)限制了动态范围。

发明内容

在一个示例中，一种电路包括可编程增益放大器(PGA)，PGA具有PGA输出。该电路还包括具有耦合至PGA输出的输入的Δ-Σ调制器。该电路还包括数字滤波器和动态范围增强器(DRE)电路。数字滤波器耦合至Δ-Σ调制器输出。DRE电路耦合至Δ-Σ调制器输出和PGA。DRE电路被配置为监测Δ-Σ调制器输出的信号电平。响应于信号电平小于DRE阈值，DRE电路被配置为将PGA编程为大于单位增益的增益水平并且致使数字滤波器实现与待编程到PGA中的增益水平相同幅值的衰减。

附图说明

为了对各种示例进行详细说明，现在将参考附图，在附图中：

图1示出了具有动态范围增强的ADC的示例性示意图。

图2和图3例示了来自Δ-Σ调制器的输出信号与ADC的可编程增益设置之间的关系。

图4示出了在启用和未启用动态范围增强的情况下对通过ADC的信号路径的SNR的影响。

图5示出了图1的具有动态范围增强的ADC的实施的示例。

图6示出了图1的ADC的实施的另一示例。

具体实施方式

图1示出了可用于例如处理来自音频源(例如，麦克风)的电信号的ADC100的示例性示意图。在该示例中，ADC 100包括可编程增益放大器(PGA)102、Δ-Σ调制器104、级联积分梳状滤波器(CIC)抽取器106、抽取滤波器112、可编程高通滤波器114、增益比例系数粗调116、增益比例系数细调118、可编程双二次滤波器(biquads)120、数字混频器122、音量控制124和动态范围增强(DRE)电路110。抽取滤波器112、可编程高通滤波器114、增益比例系数粗调116、增益比例系数细调118、可编程双二次滤波器120、数字混频器122、音量控制124均包括数字信号链。PGA 102包括接收待由ADC 100转换至数字信号的模拟信号(例如，音频信号)的输入。PGA 102的增益是可编程的。在一项实施中，例如，PGA 102的增益可以被编程为处于单位增益(零DB)以0.5dB的增量至60dB的上限增益设置的范围内(即，0dB、0.5dB、1dB、1.5dB等)。