本申请公开了一种sigma delta调制器及动态元件匹配方法，包括：数字权重算法模块；数字权重算法模块包括开关阵列和动态元件匹配模块，动态元件匹配模块包括判断电路、选择电路和随机数生成电路；判断模块用于根据判断结果输出控制信号，控制选择电路选择指针偏移量，指针偏移量为随机数生成电路的输出值或数字权重算法模块的输入值；动态元件匹配电路连接开关阵列，开关阵列根据所述指针偏移量和数字权重算法模块的输入值，控制相应数量的单元电路。本发明专利技术实现简单，只需增加较少的数字电路即可实现通过采用随机数替代相邻两个周期输出相同时的指针数，能够更加有效的实现弱化音调效应，提升sigma delta调制器的性能。
【技术实现步骤摘要】
一种sigmadelta调制器及动态元件匹配方法
本专利技术涉及电路设计领域，尤其涉及一种sigmadelta调制器及动态元件匹配方法。
技术介绍
在以电流舵数模转换器(currentsteeringDAC)为反馈的连续时间sigmadelta调制器中，大多采用不归零(NRZ)的反馈波形信号，但由于多比特量化的反馈DAC存在失配，导致DAC的非线性，而该非线性误差会通过反馈进入到sigmadelta调制器中，如图1所示。然而这种非线性是无法通过sigmadelta调制器本身噪声整形的，因此，现有技术中，大多采用动态元件匹配技术来对DAC的失配进行平均化，也就是DEM技术之一的DWA技术，从而提高整体sigmadelta调制器的线性度，但是考虑到量化器的输出，即N位(一般是热码)数字码(十进制是0～2N-1)的码密度是随正态分布的，也就是说在2N-2-1和2N-2出现的码密度最高，而越靠近两边的码密度越低，在0和2N-1的码密度最低。考虑到比较常见的情况，比如sigmadelta调制器输入是固定电压或者变化非常缓慢的电压信号，此时量化器的输出就会在两三个且还相邻的数字之间出现，这样每次选择的单位元件有一定规律，这就导致误差频谱成为一个非线性频谱，也即所谓的音调效应，如图2所示。虽然在现有技术基础上能够提高弱化音调效应，然而如果出现多次量化器输出与上一周期输出值相同时，同样会出现音调效应。
技术实现思路
为了有效的弱化音调效应，本申请提供了一种sigmadelta调制器及动态元件匹配方法。本申请采用的技术方案是：一种sigmadelta调制器，包括：数字权重算法模块；数字权重算法模块包括开关阵列和动态元件匹配模块，动态元件匹配模块包括判断电路、选择电路和随机数生成电路；判断模块用于根据判断结果输出控制信号，控制选择电路选择指针偏移量，其中，指针偏移量具体为随机数生成电路的输出值或数字权重算法模块的输入值；动态元件匹配电路连接开关阵列，开关阵列根据所述指针偏移量和数字权重算法模块的输入值，控制相应数量的单元电路。所述动态元件匹配电路还包括热码转二进制转换器，用于将当前数字权重算法模块的输入热码D’转换为N-bit的二进制D。热码转二进制转换器连接判断电路，判断电路判断转换得到的二进制D与上一周期得到的二进制D_old是否相同，判断电路的输出信号Y控制选择电路选择指针偏移量。当D＝D_old时，输出控制信号Y的值为1，选择电路选择连接随机数生成电路的输出值M；当D≠D_old时，输出控制信号Y的值为0，选择电路选择连接数字权重算法模块的输入值，即二进制D。所述开关阵列根据所述指针偏移量和当前数字权重算法模块的输入值，控制相应数量的单元电路，具体为：当指针偏移量为随机数生成电路的输出值M时，从上一周期的指针值PTR_old+M的位置开始，依次控制数量为热码D’的单元电路；当指针偏移量为上一周期得到的二进制D_old时，从上一周期的指针值PTR_old+D的位置开始，依次控制数量为热码D’的单元电路。所述动态元件匹配模块的具体电路连接关系为：热码转二进制转换器连接第一D触发器的输入端，Nbit的二进制D的每一个bit位对应的与上一周期的N-bit的二进制D_old的每一个bit位分别连接N个同或门，N个同或门的输出端连接一个与门，经与门计算得到控制信号Y；选择电路中二进制D与随机数生成电路的输出值M分别与对应的开关连接，控制信号Y控制选择电路的开关选择二进制D或随机数生成电路的输出值M；选择电路的输出端与第二D触发器的输出端共同连接第三加法器，第三加法器的输出端连接开关阵列，数字权重算法模块的输入端也连接开关阵列。随机数生成电路具体为：第一级D触发器输出与第三级D触发器输出相加后再累加1，循环输入到第一级D触发器的输入，依靠累加器的进位，使得每一拍时钟得到的数是随机数；第三级D触发器的输出便为随机数生成电路的输出。所述sigmadelta调制器还包括：第一数模转换器、环路滤波器、第二数模转换器和量化器；输入信号x(t)与第一数模转换器的输出信号经第一加法器相加得到的信号经环路滤波器噪声整形后得到滤波信号；滤波信号与第二数模转换器的输出信号经第二加法器相加得到的信号经量化器过采样量化后输出热码D’；热码D’作为第二数模转换器的输入端；热码D’经数字权重算法模块得到的信号作为第一数模转换器的输入端。本专利技术提供一种应用于sigmadelta调制器中的动态元件匹配方法，包括：输入信号经环路滤波器和量化器后输出热码D’，将热码D’转换为二进制D得到二进制D；当二进制D与上一周期输出的二进制D_old相同时，选择指针偏移量为随机数生成电路的输出值M；当二进制D与上一周期输出的二进制D_old不相同时，选择指针偏移量为二进制D；根据所述指针偏移量和所述热码D’，控制相应数量的单元电路。所述根据所述指针偏移量和所述热码D’，控制相应数量的单元电路，具体为：当指针偏移量为随机数生成电路的输出值M时，为从上一周期的指针值PTR_old+M的位置开始，依次控制数量为热码D’的单元电路；当指针偏移量为上一周期得到的二进制D_old时，从上一周期的指针值PTR_old+D的位置开始，依次控制数量为热码D’的单元电路。当移动后的指针PTR大于2N-1时，将指针PTR移动至PTR-2N的位置；所述移动后的指针PTR具体为：PTR_old+M或PTR_old+D。本专利技术取得的有益效果是：本专利技术实现简单，只需增加较少的数字电路即可实现通过采用随机数替代相邻两个周期输出相同时的指针数，能够更加有效的实现弱化音调效应，提升sigmadelta调制器的性能。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术
技术介绍
提供的一种sigmadelta调制器的结构示意图；图2是本专利技术
技术介绍
提供的另一种sigmadelta调制器的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种应用于sigmadelta调制器中的动态元件匹配方法流程图；图4是本专利技术实施例提供的整个sigmadelta调制器电路设计图；图5是本专利技术实施例提供的动态元件匹配模块中具体的电路连接关系图。具体实施方式下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。实施例本专利技术实施例一提供一种应用于sigmadelta调制器中的动态元件匹配方法，如图3所示，包括：步骤101：输入信号经环路滤波器和量化器后输出热码D’，将热码D’转换为二进制D；本步骤之前还包括将指针PTR初始化。步骤102：判断二进制D是否与上一周期输出的二进制D_old相同，如果是，则执行步骤103，否则执行步骤104；步骤103：选择指针偏移量为随机数生成电路的输出值M，M为随机数生成电路输出的随机数，执行步骤105；步骤104：选择指本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种sigma delta调制器，其特征在于，包括：数字权重算法模块；数字权重算法模块包括开关阵列和动态元件匹配模块，动态元件匹配模块包括判断电路、选择电路和随机数生成电路；判断模块用于根据判断结果输出控制信号，控制选择电路选择指针偏移量，其中，指针偏移量具体为随机数生成电路的输出值或数字权重算法模块的输入值；动态元件匹配电路连接开关阵列，开关阵列根据所述指针偏移量和数字权重算法模块的输入值，控制相应数量的单元电路。
【技术特征摘要】
1.一种sigmadelta调制器，其特征在于，包括：数字权重算法模块；数字权重算法模块包括开关阵列和动态元件匹配模块，动态元件匹配模块包括判断电路、选择电路和随机数生成电路；判断模块用于根据判断结果输出控制信号，控制选择电路选择指针偏移量，其中，指针偏移量具体为随机数生成电路的输出值或数字权重算法模块的输入值；动态元件匹配电路连接开关阵列，开关阵列根据所述指针偏移量和数字权重算法模块的输入值，控制相应数量的单元电路。2.如权利要求1所述的sigmadelta调制器，其特征在于，所述动态元件匹配电路还包括热码转二进制转换器，用于将当前数字权重算法模块的输入热码D’转换为N-bit的二进制D。3.如权利要求2所述的sigmadelta调制器，其特征在于，热码转二进制转换器连接判断电路，判断电路判断转换得到的二进制D与上一周期得到的二进制D_old是否相同，判断电路的输出信号Y控制选择电路选择指针偏移量。4.如权利要求3所述的sigmadelta调制器，其特征在于，当D＝D_old时，输出控制信号Y的值为1，选择电路选择连接随机数生成电路的输出值M；当D≠D_old时，输出控制信号Y的值为0，选择电路选择连接数字权重算法模块的输入值，即二进制D。5.如权利要求4所述的sigmadelta调制器，其特征在于，所述开关阵列根据所述指针偏移量和当前数字权重算法模块的输入值，控制相应数量的单元电路，具体为：当指针偏移量为随机数生成电路的输出值M时，从上一周期的指针值PTR_old+M的位置开始，依次控制数量为热码D’的单元电路；当指针偏移量为上一周期得到的二进制D_old时，从上一周期的指针值PTR_old+D的位置开始，依次控制数量为热码D’的单元电路。6.如权利要求3所述的sigmadelta调制器，其特征在于，所述动态元件匹配模块的具体电路连接关系为：热码转二进制转换器连接第一D触发器的输入端，Nbit的二进制D的每一个bit位对应的与上一周期的N-bit的二进制D_old的每一个bit位分别连接N个同或门，N个同或门的输出端连接一个与门，经与门计算得到控制信号Y；选择电路中二进制D与随机数生成电路的输出值M分别与对应的开关连接，控制信...
【专利技术属性】
技术研发人员：王顺平，
申请(专利权)人：北京新岸线移动多媒体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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