[发明专利]二阶分时复用Delta-Sigma调制器

摘要

在Delta-Sigma调制器中，积分器的作用至关重要，但在典型的Delta-Sigma调制器中各级积分器都存在“忙”-“闲”状态转换，利用率只有50％。针对这个问题，本发明公开了一种基于分时复用技术的二阶Delta-Sigma调制器，将积分器分时的分配给不同的环路使用，使各级积分器在每个时钟相位下都处于“忙碌”状态，利用率提高到100％。对比典型的Delta-Sigma调制器，本发明公开的二阶分时复用Delta-Sigma调制器在面积和功耗方面都具有良好的性能提升。本发明公开的二阶分时复用Delta-Sigma调制器由二阶分时复用积分器、一位量化器和D触发器组成。

主权项

1.一种电路结构，包括：针对积分器“忙-闲”状态转换造成利用率较低的问题，本发明公开的二阶分时复用Delta-Sigma调制器通过分时复用技术提高了积分器的利用率，减小了电路面积与功耗开销，本发明公开的二阶分时复用Delta-Sigma调制器主要由二阶分时复用积分器、一位量化器、D触发器组成；具体特征为，开关(S_1-1)将输入信号(V_in+)连接到采样电容(C_s1-1)的正极板上，开关(S_1-2)将输入信号(V_in-)连接到采样电容(C_s1-2)的正极板上，(C_s1-1)的正极还通过开关(S_2-1·V_out)连接到参考电平(V_ref+)，同时通过开关连接到参考电平(V_ref-)，(C_s1-2)的正极还通过开关(S_2-2·V_out)连接到参考电平(V_ref-)，同时通过开关连接到参考电平(V_ref+)，采样电容(C_s1-1)的负极板通过开关(S_4-1)连接到运放的反相输入端，同时通过开关(S_3-1)连接到共模电平(V_cmi)，采样电容(C_s1-2)的负极板通过开关(S_4-2)连接到运放的同相输入端，同时通过开关(S_3-2)连接到共模电平(V_cmi)，积分电容(C_f1-1)的正极板通过开关(S_5-1-1)连接到运放(AMP)的反相输入端，同时(C_f1-1)的负极板通过开关(S_5-1-2)连接到运放(AMP)的同相输出端，积分电容(C_f1-2)的正极板通过开关(S_5-2-1)连接到运放(AMP)的同相输入端，同时(C_f1-2)的负极板通过开关(S_5-2-2)连接到运放(AMP)的反相输出端，采样电容(C_s2-1)的正极板通过开关(S_6-1)连接到(C_f1-1)的负极板，(C_s2-1)的正极还通过开关(S_7-1·V_out)和开关分别连接到参考电平(V_ref+)和(V_ref-)，采样电容(C_s2-2)的正极板通过开关(S_6-2)连接到(C_f2-2)的负极板，(C_s2-2)的正极板还通过开关(S_7-2·V_out)和开关分别连接到参考电平(V_ref-)和(V_ref+)，(C_s2-1)的负极板通过开关(S_9-1)连接到运放的反相输入端，并且通过开关(S_8-1)连接到共模电平(V_cmi)，(C_s2-2)的负极板通过开关(S_9-2)连接到运放的同相输入端，并且通过开关(S_8-2)连接到共模电平(V_cmi)，积分电容(C_f2-1)的正/负极板分别通过开关(S_10-1-1)和开关(S_10-1-2)连接到运放的反相输入端和同相输出端，并且(C_f2-1)的负极板连接到一位量化器的正输入端，积分电容(C_f2-2)的正/负极板分别通过开关(S_10-2-1)和开关(S_10-2-2)连接到运放的同相输入端和反相输出端，并且(C_f2-2)的负极板连接到一位量化器的负输入端，一位量化器通过开关(S₁₁)定时采样，将量化结果输入到(D)触发器的输入端，(D)触发器通过开关(S₁₂)定时，(D)触发器的输出即为调制器的输出(V_out)。