[发明专利]用于基于ADC的信号中的快速检测和自动增益调节的方法

说明书

一种方法可以包括：放大模拟输入信号以生成放大的模拟信号；将放大的模拟信号调制为数字数据流；用第一数字滤波器对数字数据流进行滤波以生成第一滤波后的数据流，并响应于第一滤波后的数据流而选择性地改变放大器的增益。在利用第一数字滤波器对数字数据流进行滤波的同时，利用第二数字滤波器对数字数据流进行滤波，以生成第二滤波后的数据流。响应于第二滤波后的数据流，生成对应于模拟输入信号的输出数字值。还公开了对应的系统和设备。

技术领域

本公开总体上涉及模数转换器(ADC)，并且更具体地涉及具有带自动 增益调节的输入放大器的ADC。

背景技术

许多模数转换器(ADC)可以包括可编程增益放大器(PGA)，以适应 各种模拟输入电压。自动增益控制(AGC)可用于响应于放大器输出信号 而自动改变放大器增益。

图14是常规ADC系统1401的框图。常规ADC系统1401可以用PGA 1403来放大模拟输入信号。具有可调增益1405的∑Δ(sigma-delta)(也 称为Δ∑(delta-sigma))调制器1407可以对放大的输出进行采样以生成反 映模拟输入信号的幅度的数字数据流。可以用滤波器/抽取器(decimator) 1409对数字数据流进行数字滤波和采样。数字滤波器可以是三阶sinc滤波 器和抽取器，过采样率(OSR)为64。可以对滤波器/抽取器1409的输出 求和/累加以生成最终的转换结果。

仍然参考图14，在AGC操作中，可以将模拟输入值施加到比较器1411。 如果模拟输入值超过比较器1411的范围极限，则它可以生成中断信号。响 应于该中断，处理器1413根据预定的指令，可以生成PGA1403的增益值、 调制器增益值1405、以及比较器1411的新的范围值。

常规ADC 1401的缺点可能是功耗。对于一些应用(包括要求低功耗的 应用，例如电池监测)，处理器1413可能消耗过多的电流量。另一个缺点 可能是由模拟比较器引入的噪声量。

图15示出了另一常规ADC系统1501的框图。常规ADC系统1501可 以具有与图14所示的相同的通用转换路径，其包括PGA1503、调制器增 益级1505、∑Δ调制器1507、以及滤波器/抽取器1509。不同于图14，可 以向AGC提供逻辑1515，其可以基于从滤波器/抽取器1509输出的转换结 果来检测幅度变化。逻辑1515可以确定并输入幅度或幅度变化，并且作为 响应，调节用于PGA 1503的增益值以及调制器增益级1505。

常规ADC 1501的缺点可能是模拟输入信号变化与来自滤波器/抽取器 1509的输出之间的延迟。对于一些应用，模拟信号变化与由逻辑1515提供 的增益调节之间的延迟可能太长，而无法满足系统要求。

期望找到某种不遭受常规方法的缺点的提供模数转换的方式。

附图说明

图1是根据实施例的模数转换器(ADC)的框图。

图2是根据另一实施例的ADC的框图。

图3是根据另一实施例的ADC的框图。

图4A至图4D是根据实施例的ADC和对应操作的详细框图。

图5是示出可以被包括在图4A的实施例中的延迟的时序图。

图6A至图6E是示出图4A中所示的ADC的操作的波形。

图7A至图7D是根据实施例的掩蔽电路的框图。

图8是根据实施例的方法的流程图。

图9是根据另一实施例的方法的流程图。

图10是根据另一实施例的方法的流程图。

图11是根据另一实施例的方法的流程图。

图12是根据实施例的系统的框图。