三角积分调变器制造技术

一种三角积分调变器包含积分器、量化器、随机化电路以及模拟数字转换器电路。积分器用以对模拟信号积分，以产生第一信号，其中模拟信号为输入信号与第二信号之总和。量化器耦接积分器，并用以量化第一信号以产生数字信号，其中数字信号具有复数位元。随机化电路耦接量化器，并用以随机化数字信号的该些位元中的部分位元，以产生复数个控制信号。模拟数字转换器电路耦接该量化器以及随机化电路，并用以根据该些第一控制信号与该数字信号的该些位元中的剩余位元产生第二信号。

Trigonometric Integral Regulator

【技术实现步骤摘要】
三角积分调变器
本案是有关于一种三角积分调变器，且特别是有关于采用随机化技术的三角积分调变器。
技术介绍
三角积分调变器常应用于高速以及高解析度的模拟数字转换应用中。为了能够同时符合高速以及高解析度的需求，模拟数字转换器中常采用不同的校正机制，以校正其内部电路非线性的问题。然而，随着解析度的要求越来越高，模拟数字转换器的电路面积也越来越大，且模拟数字转换器与/或校正机制里的临界路径越来越长。如此，模拟数字转换器在实现上较难符合当前的速度与解析度要求。
技术实现思路
为了解决上述问题，本案之一态样提供一种三角积分调变器，其包含积分器、量化器、随机化电路以及模拟数字转换器电路。积分器用以对模拟信号积分，以产生第一信号，其中模拟信号为输入信号与第二信号之总和。量化器耦接积分器，并用以量化第一信号以产生数字信号，其中数字信号具有复数位元。随机化电路耦接量化器，并用以随机化数字信号的该些位元中的部分位元，以产生复数个第一控制信号。模拟数字转换器电路，耦接量化器以及随机化电路，并用以根据该些第一控制信号与该数字信号的该些位元中的剩余位元产生该第二信号。综上所述，本案提供的三角积分调变器100可仅针对量化器输出之部分位元进行随机化，以节省电路面积并同时满足高速操作的需求。附图说明本揭示内容所附图式之说明如下：图1为根据本揭示内容的一些实施例所绘示之三角积分调变器的示意图；图2A为根据本揭示内容的一些实施例所绘示之图1中随机化电路的电路示意图；图2B为根据本揭示内容的一些实施例所绘示之图1中随机化电路的电路示意图；以及图3为根据本揭示内容的一些实施例所绘示之图1中的随机化电路的电路示意图。符号说明100：三角积分调变器120：量化器140：模拟数字转换器电路141A：单位元件SI：输入信号SA：模拟信号MSB：最高有效位元SC：控制信号210：桶式移位器220：暂存器231：编码器CLK：时钟信号S3、S4：信号320：编码器SEL1、SEL2：选择信号SEL6、SEL7：选择信号SC1～SC7：控制信号340：暂存器240：映射电路130A-1、130B：随机化电路t1～t7：数位码110：积分器130：随机化电路141、142：模拟数字转换器S-M、S-L：电流S1、S2：信号D[n]：数字信号LSB：最低有效位元150：加法器211、212、213：移位器230：控制电路232：加法器233、340：暂存器C0、C1、C2：控制信号310：指示器330：多工器电路SP1、SP2：输入式样SP6、SP7：输入式样SS1～SS7：移位信号F1、F2、F3：位元130A-2：随机化电路具体实施方式下文系举实施例配合所附图式作详细说明，但所提供之实施例并非用以限制本案所涵盖的范围，而结构操作之描述非用以限制其执行之顺序，任何由元件重新组合之结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本案所涵盖的范围。此外，图式仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为便于理解，下述说明中相同或相似的元件将以相同之符号标示来说明。关于本文中所使用之“约”、“大约”或“大致约”一般通常系指数值之误差或范围约百分之二十以内，较好地是约百分之十以内，而更佳地则是约百分五之以内。文中若无明确说明，其所提及的数值皆视作为近似值，即如“约”、“大约”或“大致约”所表示的误差或范围。另外，关于本文中所使用之“耦接”或“连接”，均可指二或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指二或多个元件相互操作或动作。参照图1，图1为根据本揭示内容的一些实施例所绘示的三角积分调变器100的示意图。于一些实施例中，三角积分调变器100为连续时间式的三角积分调变器(continuous-timesigma-deltamodulator)。于一些实施例中，三角积分调变器100包含积分器110、量化器120、随机化(randomization)电路130以及模拟数字转换(digital-to-analog,DAC)电路140。积分器110用以对模拟信号SA进行积分，以产生信号S1。于一些实施例中，积分器110可由低通滤波电路实现。于另一些实施例中，低通滤波电路可由电阻、电容与/或放大器电路实现。于一些实施例中，模拟信号SA为输入信号SI与DAC电路140产生的信号S2之总和。于一些实施例中，三角积分调变器100更包含加法器150，其用于加总输入信号SI与信号S2以产生模拟信号SA。于另一些实施例中，DAC电路140由电流式DAC实现。于此条件下，DAC电路140之输出与提供输入信号SI的端点连接至积分器110的输入，如此，可在不设置加法器150下直接产生模拟信号SA。量化器120耦接至积分器110以接收信号S1，并用以将信号S1量化为具有(M+N)位元的数字信号D[n]，其中M与N皆为正数。数字信号D[n]的M位元为最高有效位元(mostsignificantbit,MSB)。数字信号D[n]的剩余N位元为最低有效位元(leastsignificantbit,LSB)。于一些实施例中，量化器120可由比较器电路实现。于一些实施例中，量化器120可由循续渐近(successiveapproximation)模拟数字转换器实现。于另一些实施例中，量化器120可由快闪式模拟数字转换器实现。此外，于各实施例中，量化器120可加入额外回路延迟(excessloopdelay)的补偿机制(未绘示)。随机化电路130耦接至量化器120，以接收数字信号D[n]。随机化电路130用以根据数字信号D[n]的M位元(即前述的MSB)执行随机演算法以产生多个控制信号SC。于一些实施例中，数字信号D[n]之M位元MSB所对应的控制信号SC可用热码(thermometercode)方式编码，但本案并不仅此为限。于一些实施例中，随机演算法包含资料权重平均(dataweightedaveraging,DWA)或动态元件匹配(dynamicelementmatching,DEM)。上述演算法可用于降低DAC电路140的不匹配(例如包含单位电流源于低频的不匹配、时间点不匹配等等)，以改善DAC电路140的静态错误与动态错误。DAC电路140耦接随机化电路130以接收多个控制信号SC，并耦接量化器120以接收N位元的LSB。于一些实施例中，DAC电路140用以根据多个控制信号SC以及数字信号D[n]中的N位元LSB产生信号S2。于一些实施例中，DAC电路140为电流式DAC。举例而言，DAC电路140包含DAC141以及DAC142。DAC141用于处理M位元的MSB。例如，DAC141包含多个单位元件141A，且多个单位元件141A每一者根据一对应的控制信号SC导通或关闭，以产生对应于M位元的MSB的电流S-M至DAC141的输出端。于一些实施例中，单位元件141A为单位电容或单位电流源。DAC142根据N位元的LSB产生对应于N位元的LSB的电流S-L至DAC142的输出端。其中，信号S2即为DAC141输出的电流与DAC142输出的电流之总和。于一些相关技术中，随机化电路设置以针对量化器所输出的信号中的所有位元(即M+N个位元)进行随机化。于此些技术中，需要较多的电路元件来处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三角积分调变器，包含：一积分器，用以对一模拟信号积分，以产生一第一信号，其中该模拟信号为一输入信号与一第二信号之总和；一量化器，耦接该积分器，并且该量化器用以量化该第一信号以产生一数字信号，其中该数字信号具有复数位元；一随机化电路，耦接该量化器，并且该随机化电路用以随机化该数字信号的该些位元中的一部分位元，以产生复数个第一控制信号；以及一模拟数字转换器电路，耦接该量化器以及该随机化电路，并且该模拟数字转换器电路用以根据该些第一控制信号与该数字信号的该些位元中的剩余位元产生该第二信号。

【技术特征摘要】
1.一种三角积分调变器，包含：一积分器，用以对一模拟信号积分，以产生一第一信号，其中该模拟信号为一输入信号与一第二信号之总和；一量化器，耦接该积分器，并且该量化器用以量化该第一信号以产生一数字信号，其中该数字信号具有复数位元；一随机化电路，耦接该量化器，并且该随机化电路用以随机化该数字信号的该些位元中的一部分位元，以产生复数个第一控制信号；以及一模拟数字转换器电路，耦接该量化器以及该随机化电路，并且该模拟数字转换器电路用以根据该些第一控制信号与该数字信号的该些位元中的剩余位元产生该第二信号。2.根据权利要求1所述的三角积分调变器，其中该部分位元为该数字信号的一最高有效位元，且该剩余位元为该数字信号的一最低有效位元。3.根据权利要求1所述的三角积分调变器，其中该部分位元的位元数与该些位元的位元数之间的比例为30％至60％。4.根据权利要求1所述的三角积分调变器，其中该随机化电路包含：一桶式移位器，用以根据复数个第二控制信号对该部分位元进行移位；一映射电路，耦接至该桶式移位器，并且该映射电路用以根据移位后的该部分位元输出复数个移位信号；一第一暂存器，耦接至该映射电路，并且该第一暂存器用以根据一时钟信号将该些移位信号输出为该些第一控制信号；以及一控制电路，耦接至该桶式移位器，该控制电路用以根据该部分位元产生该些第二控制信号。5.根据权利要求4所述的三角积分调变器，其中该控制电路包含：一编码器，耦接至该量化器以接收该部分位元，该编码器用以对该部分位元编码，以产生一第三信号；一加法器，用以相加该第三信号与该些第二控制信号，以产生一第四信号；以及一第二暂存器，用以根据该第四信号以及该时钟信号输出该些第二控制信号。6.根据权利要求5所述的三角积分调变器，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖杰帆，陈昱璋，黄诗雄，陈志龙，
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