用于Δ‑∑ ADC的集成电路和生成数字控制信号的方法技术

本发明专利技术涉及用于可编程德尔塔‑西格玛模数转换器的数字调谐引擎。一种集成电路包括：组件计算器，其配置为根据至少一个应用参数来计算高度可编程模数转换器(ADC)的至少一个组件值；以及映射模块，其配置为基于至少一个过程参数将所述组件值映射到所述ADC的对应寄存器设定，其中所述集成电路产生能够对ADC编程的数字控制信号。在具体实施方案中，组件计算器利用应用参数的归一化表示的代数函数来近似地估算至少一个归一化ADC系数。通过将归一化ADC系数去归一化来进一步计算组件值。在另一具体的实施方案中，组件计算器利用应用参数的代数函数来计算组件值。在一些实施方案中，集成电路还包括配置为基于定标参数对组件值定标的定标模块。

【技术实现步骤摘要】
用于可编程德尔塔-西格玛模数转换器的数字调谐引擎
本公开一般涉及电子器件领域，尤其涉及用于高度可编程西格玛-德尔塔模数转 换器（ADC)的数字调谐引擎。
技术介绍
德尔塔-西格玛（A-E)ADC(或等同地为西格玛-德尔塔（Σ-A)ADC)通常用于 现代语音频带、音频和高分辨率精准工业测量应用中。如本文所使用的，术语ADC包括能 够将连续的物理电量（例如，电压、电流）转换成能够表示该量的振幅（或其它特性）的数 字号码的任何器件、电气/电子电路、或集成电路。Δ-ΣΑ?(：通常用于转换相对宽范围的频 率内的模拟信号，典型地低于ADC的采样率的5%。通过当前的技术，可以支持几 GHz的采 样率，因此，Δ-SADC通常支持低于200MHz的带宽。借助带通Δ-ΣΑ?(：，该带宽可位于作为 采样率的很大部分的频率处，即，从直流（DC)到几百兆赫兹。典型的Δ-ΣΑ?(：包括过采样 调制器，随后是数字抽样滤波器，两者一起产生高分辨率数据流输出。用户可编程Δ - SADC 通常用于配置用于特定应用的ADC。例如，用于多载波GSM(全球移动通信系统）的接收机 中使用的ADC可能在180MHz的中频（IF)处需要40MHz的带宽，而用于长期演进（LTE)接 收机中的ADC可能在300Mhz的IF处需要75MHz的带宽。
技术实现思路
集成电路包括：组件计算器，其配置为根据至少一个应用参数来计算高度可编程 模数转换器（ADC)的至少一个组件值；以及映射模块,其配置为基于至少一个过程参数将 组件值映射到ADC的对应寄存器设定，其中所述集成电路产生能够对 ADC编程的数字控制 信号。如本文所使用的，术语高度可编程ADC包括配置为具有在大的范围内（例如，因子 2)具有基本连续可编程带宽和中心频率的ADC。如本文所使用的，术语寄存器设定包括 在ADC的一个或多个控制寄存器中的位的值。在一些实施方案中，集成电路还包括定标模 块，所述定标模块配置为基于定标参数对组件值进行定标。定标参数可以包括用于状态定 标的第一组参数以及用于导纳定标的第二组参数。 在具体的实施方案中，组件计算器利用应用参数的归一化表示（例如，相对于诸 如采样频率的参数定标）的代数函数来近似地估算至少一个归一化ADC系数。代数函数包 括由常量、变量和代数运算（例如，加、减、乘、除、指数等）的有限集合构建而成的代数表达 式。通过将归一化ADC系数去归一化来进一步计算组件值。在具体的实施方案中，代数函 数包括多项式函数。在一些实施方案中，应用参数包括ADC的中心频率，并且应用参数的归 一化表示包括中心频率与采样频率的比率。在另一具体的实施方案中，组件计算器利用应 用参数的代数函数来计算组件值。 在一些实施方案中，组件计算器、定标模块和映射模块实现在微处理器上。在一些 实施方案中，集成电路可以包括ADC。 【附图说明】 为了提供本公开及其特征和优点的更完整的理解，参考下面的结合附图进行的说 明，其中相似的附图标记表示相似的部件，其中： 图1是依照一个实施方案的包括用于高度可编程Δ-ΣΑ?(：的数字调谐引擎的系 统的简化框图； 图2是根据一个或多个实施方案的系统的实施例细节的简化框图； 图3是根据一个实施方案的实施例Δ -2ADC的其它实施例细节的简化电路图； 图4是示出了系统的实施方案的其它实施例细节的简化框图； 图5是示出了与系统的实施方案相关联的实施例细节的简化框图； 图6是示出了与系统的实施方案相关联的其它实施例细节的简化框图； 图7是示出了可与系统的实施方案相关联的实施例操作的简化流程图； 图8是示出了可与系统的实施方案相关联的其它实施例操作的简化流程图；以及 图9是示出了可与系统的实施方案相关联的另外其它的实施例操作的简化流程 图。 【具体实施方式】 本公开提供了依照一些实施方案的用于高度可编程A-ZADC的数字调谐引擎。 一般地，可编程ADC包括用于配置ADC的控制寄存器。这些寄存器通常是非存储器映射的 并且仅可经由读命令和写命令来访问。典型地，能够高度可调谐例如以支持多种操作模式 的可编程ADC具有在操作期间（例如，实时地、在使用期间，或者在使用之间）预先计算、硬 编码且不可改变的适当的寄存器设定。例如，来自Analog Devices有限公司的AD9368包 括具有允许支持几个有限的操作模式的硬编码的寄存器设定的可编程ADC。为了支持多种 操作模式，寄存器设定利用外部软件生成，然后在操作之前传递到ADC系统。 典型的可编程A-ZADC包括衰减器或低噪声放大器（LNA)，两者都是增益可调节 的，能够接受模拟信号。LNA/衰减器的输出能够与包括三个谐振器的环路滤波器耦合。环 路滤波器的输出可以与量化器（例如，闪存ADC)耦合，并且利用多个数模转换器（DAC)将 量化器的输出反馈给环路滤波器。环路滤波器的电阻器和电容器的值、反馈 DAC的电流、闪 存的满标度、LAN/哀减器的设定、放大器的偏压电流以及闪存和DAC的相对定时通常是数 字可编程的。通过可编程放大器的偏压电流、DAC电流的8位分辨率、电阻器值、闪存满标度 以及电容器上高达12位的分辨率，存在要预先计算以用于适当地配置用于特定应用的 ADC 的多于500个控制位（例如，与寄存器设定相关联）。 然而，$望的是动态地产生ADC寄存器设定（例如，在ADC操作期间，在使用 ADC 用于具体应用之前，利用ADC用于具有在应用间改变的寄存器设定的不同应用，等等）。动 态地生成寄存器设定能够允许使用ADC用于各种应用有更大的灵活性和模块化，从用户的 角度看有些许烦扰。另外，ADC的可编程本质能够提供补偿板从一个板到另一个板的组件 值的非理想效应或变化的机会。如本文所使用的，术语组件值是指电子组件的相关特 定的值，诸如电各器的电容、电阻器的电阻或电导、电感器的电感、ADC或DAC的最低有效位 (LSB)大小，等等。 而且，咼度可编程A-2ADC具有大量的寄存器设定，这些寄存器设定可以是应用 参数和过程参数的复合函数，应用参数诸如时钟频率、中心频率、带宽、满标度等等，过程参 $诸如每单位面积的薄层电阻和电容。将该复杂性复合是会影响Δ-ΣΑ]χ;的性能的诸如 ?目号摆幅（signal swing)、阶段阻抗和NTF增益的设计参数。例如，6阶A-EADC可具有 20个寄存器设定，具有8位以上的分辨率，需要在台式计算机上运行精心制成的软件来计 算ADC寄存器设定。为了使这种A-EADC更易于使用，期望一种能够快速地将用户参数变 换成ADC的数字控制信号的系统。 转到图1，图1是根据示例性实施方案的包括数字调谐引擎的系统10的简化框图。 系统10包括高度可编程Δ-ZADC12,其能够接受模拟输入并且产生数字输出。在各个实施 方案中，高度可编程Λ-SADC12可以包括：至少一个模拟环路滤波器，其具有可编程组件； 量化器，其输入与模拟环路滤波器的输出耦合；以及一个或多个反馈 DAC，其输入与量化器 的输出耦合且其输出与模拟环路滤波器耦合。高度可编程A-2ADC12还可以包括至少四 个数字输入，其控制Δ-ΣΑ?(：12的各个参数，诸本文档来自技高网...

【技术保护点】
集成电路，包括：组件计算器，其配置为根据至少一个应用参数来计算高度可编程模数转换器(ADC)的至少一个组件值；以映射模块，其配置为基于至少一个过程参数将所述组件值映射到所述ADC的对应寄存器设定，其中所述集成电路产生能够对所述ADC编程的数字控制信号。

【技术特征摘要】
2013.07.18 US 13/945,6471. 集成电路，包括： 组件计算器，其配置为根据至少一个应用参数来计算高度可编程模数转换器（ADC)的 至少一个组件值；以 映射模块，其配置为基于至少一个过程参数将所述组件值映射到所述ADC的对应寄存 器设定，其中所述集成电路产生能够对所述ADC编程的数字控制信号。2. 如权利要求1所述的集成电路，还包括配置为基于定标参数对所述组件值定标的定 标丰吴块。3. 如权利要求2所述的集成电路，其中所述定标参数包括用于状态定标的第一组参数 以及用于导纳定标的第二组参数。4. 如权利要求2所述的集成电路，其中所述组件计算器、所述定标模块和所述映射模 块实现在微处理器上。5. 如权利要求1所述的集成电路，其中所述应用参数包括来自由所述ADC的时钟频率、 中心频率、采样频率、带宽和功耗构成的组的选项，并且其中所述过程参数包括与所述ADC 相关联的校准信息。6. 如权利要求1所述的集成电路，其中所述组件计算器利用所述应用参数的归一化表 示的代数函数来近似地估算至少一个归一化ADC系数。7. 如权利要求6所述的集成电路，其中所述代数函数包括多项式函数。8. 如权利要求6所述的集成电路，其中所述应用参数包括所述ADC的中心频率，并且其 中所述应用参数的所述归一化表示包括所述中心频率与采样频率的比率。9. 如权利要求6所述的集成电路，其中通过将所述归一化ADC系数去归一化来计算所...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·曹万·拉姆，理查德·E·施瑞尔，D·W·帕特森，
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