[发明专利]ADC电路

说明书

本申请涉及ADC电路。ADC电路(200)具有用于将模拟信号转换为数字信号的第一转换路径(201a)和第二转换路径(201b)，并且可在第一模式和第二模式下操作。在第一模式下，第一转换路径和第二转换路径连接到相应的第一输入节点(202a)和第二输入节点(202b)，以接收全量程的第一模拟输入信号(Ain1)和第二模拟输入信号(Ain2)并将其转换为单独的数字输出(Dout1,Dout2)。在第二模式下，第一转换路径和第二转换路径均连接到第一输入节点(202a)，以将第一模拟输入信号(Ain1)转换为相应的第一数字信号和第二数字信号，并且第一转换路径和第二转换路径被配置用于处理第一模拟输入信号的不同信号电平。选择器(207)基于第一模拟输入信号的幅度的指示来选择要作为输出信号输出的第一数字信号或第二数字信号。

本公开的代表性实施方案的领域涉及关于或涉及ADC(模数转换器)电路的方法、装置和/或实施方式。

存在许多实现模数转换的应用，例如用于将由输入换能器(诸如麦克风)生成的模拟音频信号转换成数字信号以进行处理、传输和/或存储。通常，具有模拟前端(AFE)的ADC电路用于接收模拟输入信号并转换为数字信号。优选地，ADC电路应当能够在正常操作中以最大期望信号幅度转换所接收的输入信号而没有失真或限幅，这可能需要ADC电路具有相对较高的动态范围。在至少一些应用中，还可能期望ADC电路也能够以相对良好的SNR(信噪比)转换相对较低幅度输入信号，这需要ADC电路能够以相对较低的噪声操作。

实现以高动态范围提供良好性能的ADC电路的一种方式是为ADC电路提供多个转换路径，其中每个转换路径耦接到ADC输入并针对特定的输入信号范围进行了优化。例如，双路径ADC电路可包括针对较低幅度输入信号进行了优化以为低信号电平提供良好SNR的一个转换路径和被优化用于转换较高幅度信号而没有显著失真的另一个转换路径，使得ADC电路可提供相对较高的动态范围。根据输入信号的电平，可以使用适当的路径来提供数字输出。

本公开的实施方案涉及能够进行多路径操作的ADC电路。

根据本公开的一方面，提供了模数转换电路，该模数转换电路包括：第一输入节点，该第一输入节点用于接收第一模拟输入信号；第二输入节点，该第二输入节点用于接收第二模拟输入信号；第一转换路径，该第一转换路径用于将模拟信号转换为数字信号；以及第二转换路径，该第二转换路径用于将模拟信号转换为数字信号。模数转换电路可选择性地在第一模式或第二模式下操作。在第一模式下，第一转换路径连接到第一输入节点以将第一模拟输入信号转换为第一数字信号，并且第二转换路径连接到第二输入节点以将第二模拟输入信号转换为第二数字信号。在第一模式下，第一转换路径和第二转换路径中的每一者都被配置用于处理相应的第一模拟输入信号和第二模拟输入信号的全量程，并且第一数字信号和第二数字信号分别作为第一输出信号和第二输出信号输出。在第二模式下，第一转换路径和第二转换路径均连接到第一输入节点，以将第一模拟输入信号转换为相应的第一数字信号和第二数字信号。在第二模式下，第一转换路径和第二转换路径被配置用于处理第一模拟输入信号的不同信号电平，并且选择器被配置为基于第一模拟输入信号的幅度的指示来选择要作为输出信号输出的第一数字信号或第二数字信号。

在一些示例中，在第二模式下，第一转换路径可被配置用于处理第一模拟输入信号的全量程，并且第二转换路径可被配置用于处理第一模拟输入信号的较低幅度信号电平。

第一转换路径和第二转换路径可各自包括相应的模拟前端。在第二操作模式下，第二转换路径的相应模拟前端可被配置为相比于第一转换路径的模拟前端向第一模拟输入信号施加更大的增益。在一些实施方式中，第二转换路径的模拟前端可以包括可编程增益放大器。模式控制器可将第二转换路径的模拟前端的可编程增益放大器的增益控制为在第一模式和第二模式下不同。第一转换路径的模拟前端可附加地或另选地包括可编程增益放大器。

第一转换路径和第二转换路径中的至少一者可包括数字增益元件，该数字增益元件用于在第二模式下向相关的第一数字信号或第二数字信号施加增益以提供第一转换路径和第二转换路径的增益匹配。