连续渐近暂存器式量化器与连续时间三角积分调变器制造技术

本发明专利技术公开了一连续渐近暂存器式量化器与连续时间三角积分调变器。该连续渐近暂存器式量化器能够产生M个高位元作为一数字输出信号，并产生L个低位元以依据该L个低位元执行噪声整形操作。因此，该连续渐近暂存器式量化器以及该连续时间三角积分调变器能够减少对数模转换器的电路面积的需求，并能降低关键路径延迟，以提高效能并降低成本。

【技术实现步骤摘要】
连续渐近暂存器式量化器与连续时间三角积分调变器
本专利技术是关于量化器与三角积分调变器，尤其是关于具有噪声整形功能的量化器与采用该量化器的三角积分调变器。
技术介绍
近年来，本领域对于连续时间三角积分调变器(continuous-timesigma-deltamodulator,CTSDM)的性能要求愈来愈高，因此，部分CTSDM采用了更多位元数(不小于4)的量化器，然而，在量化器的位元数高的情形下，CTSDM的数模转换器(digital-to-analogconverter,DAC)为了满足要求(例如：效能、成本)所搭配的设计即显得力不从心，上述设计例如是下列技术的其中之一：一、DAC校正技术。此技术对不同晶片的DAC可能有不同的校正效果，且此技术的校正效果在特定频率或温度下可能不错，但在其它频率或温度(例如：高频或高温)下可能不佳。二、DAC被设计成满足模数转换器(analog-to-digitalconverter,ADC)的动态范围(dynamicrange,DR)。此技术会导致DAC的面积相当大，进而导致成本上升。三、DAC采用动态元件匹配(dynamicelementmatching,DEM)技术(例如：资料加权平均(dataweightedaveraging,DWA)技术)。此技术可能有关键路径延迟(criticalpathdelay)过长的问题，其会影响CTSDM的回路延迟(excessloopdelay)。四、DAC搭配数字三角积分截断器(digitaldelta-sigmatruncator)技术以及选择性地搭配DEM技术。此技术可能有整体延迟时间过长的问题，其会影响CTSDM的回路延迟。相关先前技术可见于下列文献：一、Chi-YunWang,Shu-WeiChu,Tzu-HsuinPeng,Jen-CheTsai,andChih-HongLou,"AMode-ConfigurableAnalogBasebandforWi-Fi11acDirect-ConversionReceiverUtilizingaSingleFilteringADC",2016IEEERadioFrequencyIntegratedCircuitsSymposium。二、YonghuaCong,StudentMember,IEEE,andRandallL.Geiger,Fellow,IEEE,"A1.5-V14-Bit100-MSsSelf-CalibratedDAC",IEEEJOURNALOFSOLID-STATECIRCUITS,VOL.38,NO.12,2003年12月。三、JohnG.Kauffman,StudentMember,IEEE,PascalWitte,Member,IEEE,JoachimBecker,Member,IEEE,andMauritsOrtmanns,SeniorMember,IEEE,"An8.5mWContinuous-TimeModulatorWith25MHzBandwidthUsingDigitalBackgroundDACLinearizationtoAchieve63.5dBSNDRand81dBSFDR",JohnG.Kauffman,StudentMember,IEEE,PascalWitte,Member,IEEE,JoachimBecker,Member,IEEE,andMauritsOrtmanns,SeniorMember,IEEE。四、Hung-ChiehTsai,Chi-LunLo,Chen-YenHo,Member,IEEE,andYu-HsinLin,"A64-fJ_Conv.-StepContinuous-TimeSigmaDeltaModulatorin40-nmCMOSUsingAsynchronousSARQuantizerandDigitalDeltaSigmaTruncator",IEEEJOURNALOFSOLID-STATECIRCUITS,VOL.48,NO.11,2013年11月。五、专利号8,928,511的美国专利。
技术实现思路
本专利技术之一目的在于提供一种位元移除式噪声整形连续渐近暂存器式量化器与一种连续时间三角积分调变器，可以兼顾效能与成本。本专利技术公开了一种位元移除式噪声整形连续渐近暂存器式量化器，其一实施例包含一连续渐近暂存器式高位元切换电路、一低位元切换电路、一比较电路、一高位元控制电路、以及一低位元控制电路。所述连续渐近暂存器式高位元切换电路用来依据一模拟输入信号以及一第一开关控制信号，依序产生M个高位元取样结果，其中该M为大于或等于(不小于)1的整数。所述低位元切换电路用来依据该模拟输入信号以及一第二控制信号，依序产生L个低位元取样结果，其中该L为正整数。所述比较电路用来依据该M个高位元取样结果依序产生M个高位元比较结果，并用来依据该L个低位元取样结果依序产生L个低位元比较结果。所述高位元控制电路用来依据该M个高位元比较结果产生该第一开关控制信号，并用来依据该M个高位元比较结果输出一数字输出信号。所述低位元控制电路用来依据先前的L个低位元比较结果以及该L个低位元比较结果，产生该第二控制信号。本专利技术还公开了一种连续时间三角积分调变器，其一实施例包含一运算电路、一滤波电路、一位元移除式噪声整形连续渐近暂存器式量化器、以及一数模转换器。所述运算电路用来依据一输入信号与一反馈信号产生一待滤波信号。所述滤波电路用来依据该待滤波信号产生一滤波信号。所述位元移除式噪声整形连续渐近暂存器式量化器是本专利技术的量化器或其类似物，用来依据该滤波信号产生一数字输出信号，其中该位元移除式噪声整形连续渐近暂存器式量化器产生M个高位元作为该数字输出信号，并产生L个低位元以依据该L个低位元执行噪声整形操作，其中该M为大于或等于1的整数以及该L为正整数。所述数模转换器用来依据该数字输出信号产生该反馈信号。有关本专利技术的特征、实作与功效，配合图式作较佳实施例详细说明如下。附图说明[图1]示出本专利技术的位元移除式噪声整形SAR量化器的一实施例；[图2]示出图1的SAR高位元切换电路的一实施例[图3]示出图1的低位元切换电路的一实施例；[图4]示出本专利技术的位元移除式噪声整形SAR量化器的另一实施例；[图5]示出本专利技术的连续时间三角积分调变器的一实施例；[图6]示出本专利技术的连续时间三角积分调变器的另一实施例；以及[图7]示出图6的动态元件匹配电路的一实施例。具体实施方式以下说明内容的用语是参照本
的习惯用语，如本说明书对部分用语有加以说明或定义，该部分用语的解释是以本说明书的说明或定义为准。本专利技术的公开内容包含位元移除式噪声整形连续渐近暂存器式量化器(bit-reducingnoise-shapingsuccessiveapproximationregister(SAR)quantizer)与连续时间三角积分调变器(continuous-timesigma-deltamodulator,CTSDM)，能够减少对数模转换器(DAC)的电路面积的需求，并能降低关键路径延迟(criticalpathdelay)，以提高效能并降低成本。图1显示本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续渐近暂存器式量化器，包含：一连续渐近暂存器式高位元切换电路，用来依据一模拟输入信号以及一第一开关控制信号，依序产生M个高位元取样结果，其中该M为大于或等于1的整数；一低位元切换电路，用来依据该模拟输入信号以及一第二控制信号，依序产生L个低位元取样结果，其中该L为正整数；一比较电路，用来依据该M个高位元取样结果依序产生M个高位元比较结果，并用来依据该L个低位元取样结果依序产生L个低位元比较结果；一高位元控制电路，用来依据该M个高位元比较结果产生该第一开关控制信号，并用来依据该M个高位元比较结果输出一数字输出信号；以及一低位元控制电路，用来依据先前的L个低位元比较结果以及该L个低位元比较结果，产生该第二控制信号。

【技术特征摘要】
1.一种连续渐近暂存器式量化器，包含：一连续渐近暂存器式高位元切换电路，用来依据一模拟输入信号以及一第一开关控制信号，依序产生M个高位元取样结果，其中该M为大于或等于1的整数；一低位元切换电路，用来依据该模拟输入信号以及一第二控制信号，依序产生L个低位元取样结果，其中该L为正整数；一比较电路，用来依据该M个高位元取样结果依序产生M个高位元比较结果，并用来依据该L个低位元取样结果依序产生L个低位元比较结果；一高位元控制电路，用来依据该M个高位元比较结果产生该第一开关控制信号，并用来依据该M个高位元比较结果输出一数字输出信号；以及一低位元控制电路，用来依据先前的L个低位元比较结果以及该L个低位元比较结果，产生该第二控制信号。2.如权利要求1所述的连续渐近暂存器式量化器，其中该数字输出信号的位元数等于该M。3.如权利要求1所述的连续渐近暂存器式量化器，其中该连续渐近暂存器式高位元切换电路包含：一第一电容电路，用来依据该模拟输入信号以及多个参考电压进行取样操作以及电荷重分配操作，从而产生该M个高位元取样结果；以及一第一开关电路，用来依据该第一开关控制信号，控制该第一电容电路与多个参考电压端之间的连接关系，其中该多个参考电压端用来提供该多个参考电压。4.如权利要求3所述的连续渐近暂存器式量化器，其中该低位元切换电路包含：一第二电容电路，用来依据该模拟输入信号以及多个参考电压进行取样操作以及电荷重分配操作，从而产生该L个低位元取样结果；以及一第二开关电路，用来依据该第二控制信号，控制该第二电容电路与多个参考电压端之间的连接关系，其中该多个参考电压端用来提供该多个参考电压。5.如权利要求4所述的连续渐近暂存器式量化器，其中在该模拟输入信号的一目前取样及量化周期内，借由该第二控制信号控制该第二开关电路，该第二电容电路与该多个参考电压端之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄必青，陈昱璋，陈志龙，赖杰帆，
申请(专利权)人：瑞昱半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71