电信号转换器及δ‑∑调制器制造技术

在一个方案中，公开了电信号转换器。示例性的电信号转换器可以包括多个有序转换器元件。可以提供元件选择逻辑以伪随机地选择开关矩阵的指针，其中开关矩阵根据逐级”δ两最大值模式“来映射转换器元件。有益地，伪随机逐级δ两最大值模式既可应用于第一步转换器，又可应用于用于误差校正的反馈转换器。

【技术实现步骤摘要】
电信号转换器及δ-∑调制器
本申请涉及信号转换领域，并且尤其涉及电信号转换器中转换器元件的伪随机选择。
技术介绍
转换一般涉及到将一种信号转换成另一种信号。例如，数字模拟(DAC)转换器接收二进制编码数字信号并且输出对应的模拟信号。类似地，模拟数字转换器(ADC)接收模拟输入信号并且输出对应的二进制编码数字信号。一些电信号转换器具有多个转换器元件，例如，每个转换器元件在一位输入上工作并且提供一位输出。
技术实现思路
在一个实施方案中，公开了电信号转换器，包括：多个输入，其用于接收第一种类的信号；多个转换器元件，其用于将第一种类的信号转换成第二种类的信号；开关，其将多个输入映射到多个转换器元件；以及逻辑，其构造为根据δ两最大值模式而使得开关将多个连续输入循环的输入映射到不同的转换器元件。在另一实施方案中，公开了δ-∑调制器，包括：模拟数字转换器，其构造为接收模拟输入并且提供数字输出，所述模拟数字转换器包括多个有序转换器元件以及根据第一逐级δ两最大值模式来旋转转换器元件的逻辑；数字模拟转换器，其构造为接收模拟数字转换器的数字输出并且提供模拟输出，所述数字模拟转换器包括多个有序转换器元件以及根据第二逐级δ两最大值模式来旋转转换器元件的逻辑；环路滤波器，其构造为接收数字模拟转换器的模拟输入和模拟输出，并且将滤波后的模拟信号提供给模拟数字转换器；以及构造为选择步号的元件选择逻辑。在又一实施方案中，公开了由电信号转换器执行的方法，包括：在第一时间段期间内，从电信号转换器中的多个可用有序转换器元件中选择第一转换器元件；在第二时间段期间内：计算伪随机数；通过根据δ两最大值模式步进遍及可用的转换器元件来选择第二转换器元件，所述步号是伪随机数的函数。附图说明当阅读附图时结合下面的详细说明能够最佳地理解本公开内容。强调的是，依照行业标准实践，各特征不是按尺度绘制的，而是仅用于示例目的。实际上，为了清晰论述，各特征的尺寸可任意地增大或减小。图1是示例性的δ-∑调制器(delta-sigmamodulator)的框图。图2是示例性的数字模拟转换器的框图。图3是示例性的模拟数字转换器的框图。图4是用于循环遍及转换器元件的示例性的线性图案的流程图。图5是用于循环遍及转换器元件的示例性的δ两最大值模式的流程图。图6是用于循环遍及转换器元件的另一示例性的δ两最大值模式的流程图。具体实施方式下面的公开内容提供了用于实施本公开的不同特征的许多不同的实施方案或实施例。下面描述了部件和布置的具体实施例以简化本公开。当然，这些仅仅是实施例，而不意在限制。此外，在各个实施例中本公开可重复附图标记和/或字母。该重复是为了简化和清晰的目的，其本身不表示所论述的各个实施方案和/或配置之间的关系。不同的实施方案可以具有不同的优点，并且不一定要求每个实施方案都具有特定优点。图1提供了δ-∑调制器(DSM)100的框图。DSM100接收模拟输入信号102，ADC120将模拟输入信号102转换成数字输出信号104。在一些实施方案中，ADC120可以是闪速型ADC。闪速型ADC是本领域公知的，并且通常认为用相对低的精度换取了相对高的速度。为了补偿不精确性，数字模拟转换器(DAC)110设置在反馈环路中，将其模拟输出反馈给环路滤波器140。环路滤波器140滤除不需要的输入频率并且将来自DAC110的滤波后的反馈与输入信号102组合。组合信号提供给ADC120以使数字输出104的转换精准化。提供元件选择逻辑130以解决转换结果的非线性问题。具体地，ADC120和DAC110两者都可以包括多个有序转换器元件，每个转换器元件都遭遇不可预期的非线性。因为非线性通常特征在于在加或减容差内，来自一个转换器元件的非线性实际上可以补偿另一转换器元件的非线性。此外，在同一信息位上持续使用同一转换器元件可导致持久或合成误差。因此，期望的是引入伪随机元件选择方法，使得连续转换循环被处理而遍及不同的转换器元件。例如，在8级ADC中，转换器元件排序1-8，其中四个数据位要被处理(包括用于误差校正的一个或多个反馈循环)，不期望总是处理转换器元件1-4上的四位。相反，期望在每次循环时处理随机选择的四个转换器元件的四位。因此，根据本公开的一个实施方案，ESL130构造为使用随机选择来根据非线性模式处理转换器元件上的各位，其中在该背景下非线性指的是元件不一定是在毗邻块上和/当步进遍及有序元件时来处理。对于后续处理循环的n个转换位，指针p根据除了例如p+1或p+n或者更一般的p+C的某方法增量，其中C是给定常数。更具体地，在本文公开的一些实施方案中，非线性模式是“δ两最大值模式”模式，表示对于任何指针步，转换器元件的新指定自其前一指定的不大于两个位置(例如，1移至2或3；2移至1、3或4；3移至1、2、4或5，等等)。图2是DAC110的示例性实现的框图。在该示例性实施方以对各模拟输出求和。求和可以与位置无关地来进行，因为输入信号280是温度计代码，表示所有重要信息是由所激活的位数来承载的，而与每位的位置无关。更具体地，温度计代码仅考虑置位为“1”的位数，而不考虑那些位的位置。例如，8位温度计代码仅具有8个可能状态：00000000，00000001，00000011，00000111，00001111，00011111，00111111，01111111和11111111。其他代码组合是有效的，但是等同于前述中的一个。例如，11001111和10101111都精确地等同于00111111。因此，例如，范围为0-8V的8级模拟数字转换器如果接收到6V输入信号，则将输出温度计代码00111111或其等同。接收到温度计代码00111111或其等同的8级数字模拟转换器将输出6V。因此，模拟输出224包含了输入信号280所编码的全部信息，而不考虑每位的位置。任何转换器元件210会引入非线性。例如，如果每个转换器元件210构造为输出1V，则实际上每个转换器元件210可以输出0.95V与1.05V之间的输出信号，假设示例性的5％容差。因此，输出电压可略高于或略低于标定输出电压。因此，例如，如果位1-3提供高端上的输出，则第一四个输出位将总是提供过高的信号。开关矩阵230可设置为将输入位映射到转换器元件210。可通过指针242来控制映射，指针242是由ESL130提供的。在一个实施方案中，开关矩阵230包括实现用于循环转换器元件的逐级δ两最大值模式的内部逻辑，而指针242提供要使用的步号。开关矩阵230还可以包括状态存储器，使得指针242可以提供与当前位置的偏差，而不是绝对起始点。应当理解，虽然将这些功能描述为编码在开关矩阵230内，它们还可以实现在ESL130中，在该情况下开关矩阵230可以是“哑”矩阵。ESL130构造为提供指针242作为伪随机数。元件选择逻辑能够由在数字信号处理器(DSP)或其他处理器上运行的专用硬件或软件来提供。在一些实施方案中，固定整数260可以提供作为起始偏差。伪随机数发生器250提供随机化整数输出，该随机化整数输出在加法器252处与固定整数260求和。然后，将结果发送到步计数器244，步计数器244增量地从1步进到n(元件数量)，然后循环回到1，从而保持指针“存储器”。图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
电信号转换器，包括：用于接收第一种类信号的多个输入；用于将所述第一种类信号转换成第二种类信号的多个转换器元件；开关，其将所述多个输入映射到所述多个转换器元件；以及逻辑，其构造为使所述开关根据δ两最大值模式将多个连续输入循环上的输入映射到不同的转换器元件。

【技术特征摘要】
2013.05.30 US 13/905,2511.一种电信号转换器，包括：用于接收第一种类信号的多个输入；用于将所述第一种类信号转换成第二种类信号的多个转换器元件；开关，其将所述多个输入映射到所述多个转换器元件；以及逻辑，其构造为使所述开关根据δ两最大值模式将多个连续输入循环上的输入映射到不同的转换器元件，其中在第一输入循环时，在位置k处使用转换器元件，并且在第二输入循环时，在位置kt+1处使用所述转换器元件，其中|k-kt+1|≤2。2.如权利要求1所述的电信号转换器，其中所述转换器元件是数字模拟转换器元件。3.如权利要求2所述的电信号转换器，其中所述多个输入形成温度计代码。4.如权利要求1所述的电信号转换器，其中所述转换器元件是模拟数字转换器。5.如权利要求4所述的电信号转换器，其中所述第二种类信号包括温度计代码。6.如权利要求1所述的电信号转换器，其中所述逻辑构造为根据伪随机输入来选择所述δ两最大值模式。7.如权利要求1所述的电信号转换器，其中所述逻辑构造为根据伪随机输入加上常数来选择所述δ两最大值模式。8.如权利要求1所述的电信号转换器，其中所述模式包含n阶转换器元件，并且其中所述δ两最大值模式包括：如果k是偶数，则kt+1＝k+2；且如果k是奇数，则kt+1＝k-2。9.如权利要求8所述的电信号转换器，其中所述δ两最大值模式还包括：如果k＝＝1，则kt+1＝2；且如果k是偶数且k＝＝n，则kt+1＝k-1。10.如权利要求1所述的电信号转换器，其中所述模式包含n阶转换器元件，并且其中所述δ两最大值模式包括交换k和k+1。11.如权利要求10所述的电信号转换器，其中所述δ两最大值模式还包括：在偶数循环时，如果k是奇数且k≠n，则交换k和k+1；在奇数循环时，如果k是偶数且k≠n，则交换k和k+1。12.一种δ-∑调制器，包括：模拟数字转换器，其构造为接收模拟输入并且提供数字输出，所述模拟数字转换器包括多个有序转换器元件以及根据第一逐级δ两最大值模式旋转转换器元件的逻辑；数字模拟转换器，其构造为接收模拟数字转换器的数字输出并且提供模拟输出，所述数字模拟转换器包括多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·C·考德威尔，R·E·施瑞尔，D·阿尔德雷德，杨文华，
申请(专利权)人：亚德诺半导体技术公司，
类型：发明
国别省市：百慕大群岛;BM