用于连续时间SIGMA-DELTA模数转换器的亚稳性整形技术制造技术

本申请公开了用于连续时间SIGMA‑DELTA模数转换器的亚稳性整形方法及装置。在一个实施例中，所述方法包括使用第一反馈环路来补偿与所述第一反馈环路的第一量化器和第一DAC相关联的第一额外环路延迟(ELD)。所述第一量化器将第一量化器输出提供给第二反馈环路。第二反馈环路补偿与所述第二反馈环路的第二量化器和第二DAC相关联的第二ELD。所述第二量化器减小与所述第一量化器输出相关联的亚稳定性误差。

【技术实现步骤摘要】
用于连续时间SIGMA-DELTA模数转换器的亚稳性整形技术
本申请涉及用于连续时间SIGMA-DELTA模数转换器的亚稳性整形技术。
技术介绍
Sigma-delta模数转换器(ADC)用于现代数据处理器中以生成高速数据。亚稳定性误差是当用于将模拟信号转换成数字信号的量化器的电压输出不处于数据处理器所预期的理想电压输出处时，在sigma-deltaADC的输出处发生的一种类型的误差。不解决亚稳定性误差的有害影响可能导致数据处理器不准确。因此，需要提供解决数据处理器中亚稳定性误差的影响的校正技术。
技术实现思路
根据本申请的第一方面，提供一种方法，包括：使用第一反馈环路来补偿与第一量化器相关联的第一额外环路延迟(ELD)；将所述第一量化器的第一量化器输出提供给第二反馈环路，所述第二反馈环路补偿与第二量化器相关联的第二ELD，所述第二量化器减小与所述第一量化器输出相关联的亚稳定性误差。根据一个或多个实施例，由所述第一反馈环路的第一DAC提供的第一数模转换器(DAC)输出被配置成补偿第一量化器延迟；并且由所述第二反馈环路的第二DAC提供的第二DAC输出被配置成补偿第二量化器延迟。根据一个或多个实施例，通过第三反馈环路的第三DAC馈送所述第二量化器的输出，所述第三反馈环路具有总量化增益需求。根据一个或多个实施例，使用所述第一DAC将所述第一量化器的所述第一量化器输出转换成模拟信号；并且使用所述第二DAC将所述第二量化器的第二量化器输出转换成第二模拟信号。根据一个或多个实施例，使用第三DAC将所述第二量化器的所述第二量化器输出转换成第三模拟信号。根据一个或多个实施例，使用第三加法器从到所述第三加法器的第一输入减去所述第三模拟信号。根据一个或多个实施例，使用第一反馈环路加法器从第二反馈环路加法器输出减去第一DAC输出。根据一个或多个实施例，使用第一反馈环路加法器从第二反馈环路加法器输出减去第一DAC输出；并且从环路滤波器输出减去第二DAC输出以生成所述第二反馈环路加法器输出。根据本申请的第二方面，提供一种装置，包括：第一反馈环路，其具有耦合到第一量化器的第一数模转换器(DAC)；第二反馈环路，其具有耦合到第二量化器的第二DAC，其中，所述第一DAC耦合到所述第一量化器以补偿第一额外环路延迟(ELD)，所述第二DAC耦合到所述第二量化器以补偿第二额外环路延迟(ELD)，并且所述第二量化器减小与所述第一量化器的输出相关联的亚稳定性误差。根据一个或多个实施例，所述第一ELD与所述第一量化器相关联；并且所述第二ELD与所述第二量化器相关联。根据一个或多个实施例，由所述第一反馈环路的所述第一DAC提供的第一DAC输出被配置成补偿第一量化器延迟；并且由所述第二DAC提供的第二DAC输出被配置成补偿第二量化器延迟。根据一个或多个实施例，进一步包括第三反馈环路，其中，所述第二量化器的输出通过所述第三反馈环路的第三DAC馈送，所述第三反馈环路具有总量化增益需求。根据一个或多个实施例，所述总量化增益需求包括所述第一量化器的第一增益、所述第二量化器的第二增益和所述第三DAC的第三增益。根据一个或多个实施例，使用所述第一DAC将所述第一量化器的所述输出转换成模拟信号；并且使用所述第二DAC将所述第二量化器的所述输出转换成第二模拟信号。根据一个或多个实施例，所述第一量化器和所述第二量化器是单比特或多比特量化器中的至少一种。根据本申请的第三方面，提供一种方法，包括：生成与第一反馈环路相关联的第一量化器的第一量化噪声；基于所述第一量化器的所述第一量化噪声，生成与第二反馈环路相关联的第二量化器的第二量化噪声；并且使用所述第二量化器的所述第二量化噪声来整形与所述第一量化器的输出相关联的第一亚稳定性误差。根据一个或多个实施例，使用所述第二量化器的所述第二量化噪声来整形所述第一亚稳定性误差包括：从所述第一亚稳定性误差减去所述第二量化器的所述第二量化噪声，以生成第二亚稳定性误差。根据一个或多个实施例，所述第二亚稳定性误差是与所述第一亚稳定性误差相比减小的亚稳定性误差。根据一个或多个实施例，使用所述第一量化器的第一增益和所述第二量化器的第二增益来生成所述第二量化噪声的功率。根据一个或多个实施例，所述第二量化器是满标度量化器。附图说明通过参考附图，可以更好地理解本公开，并且其许多特征和优点对于本领域的技术人员来说是显而易见的。在不同附图中使用相同的附图标记表示相似或相同的项目。图1A是sigma-delta调制器的示意性框图。图1B是具有有限再生时间的图1A的1比特量化器的输出特性。图2示出了具有亚稳定性误差的数据处理器的示意性框图。图3示出了根据各种实施例的具有连续时间sigma-deltaADC的数据处理器的示意性框图，该连续时间sigma-deltaADC具有亚稳定性误差补偿模块。图4示出了根据各种实施例的图2中所描绘的sigma-deltaADC的量化噪声和亚稳定性误差。图5示出了根据各种实施例的图3中所描绘的sigma-deltaADC的量化噪声和亚稳定性误差。图6示出了根据各种实施例的与图3的具有亚稳定性误差补偿模块的连续时间sigma-deltaADC相关联的噪声传递函数。图7示出了根据各种实施例的使用亚稳定性误差补偿来操作数据处理器的方法。图8示出了根据各种实施例的使用亚稳定性误差补偿来操作数据处理器的方法。具体实施方式图1A、图1B和图2示出了sigma-delta调制器和具有有限再生时间的1比特量化器的相对应的输出特性，该sigma-delta调制器和该输出特性作为图3-图8中所描绘的连续时间sigma-delta调制器的基础进行操作。图3-图8示出了用于减小数据处理器的连续时间sigma-delta模数转换器(ADC)中的亚稳定性误差的系统和技术。双反馈技术(dual-feedbacktechnique)与双量化(dualquantization)结合使用以减小数据处理器的亚稳定性误差，并解决发生在双反馈系统(dual-feedbacksystem)的每个反馈环路中的延迟。双反馈技术包括一对数模转换器(DAC)，该对数模转换器被配置成补偿数据处理器的每个反馈环路的量化器中的延迟。通过应用使用双量化的亚稳定性误差补偿技术和使用与每个反馈环路相关联的DAC来补偿附加量化器的延迟，数据处理器能够减小在数据处理器的输出处发生的亚稳定性误差量。图1A示出了sigma-delta调制器100的框图。该sigma-delta调制器100是具有反馈系统的数据处理器的例子。该sigma-delta调制器100包括加法器112、环路滤波器(H(s))102、量化器或模数转换器(ADC)104和数模转换器(DAC)106。DAC106向加法器112提供反馈路径，该加法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其特征在于，包括：/n使用第一反馈环路来补偿与第一量化器相关联的第一额外环路延迟(ELD)；/n将所述第一量化器的第一量化器输出提供给第二反馈环路，所述第二反馈环路补偿与第二量化器相关联的第二ELD，所述第二量化器减小与所述第一量化器输出相关联的亚稳定性误差。/n

【技术特征摘要】
20190509 US 16/407,5011.一种方法，其特征在于，包括：
使用第一反馈环路来补偿与第一量化器相关联的第一额外环路延迟(ELD)；
将所述第一量化器的第一量化器输出提供给第二反馈环路，所述第二反馈环路补偿与第二量化器相关联的第二ELD，所述第二量化器减小与所述第一量化器输出相关联的亚稳定性误差。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
由所述第一反馈环路的第一DAC提供的第一数模转换器(DAC)输出被配置成补偿第一量化器延迟；并且
由所述第二反馈环路的第二DAC提供的第二DAC输出被配置成补偿第二量化器延迟。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
通过第三反馈环路的第三DAC馈送所述第二量化器的输出，所述第三反馈环路具有总量化增益需求。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
使用所述第一DAC将所述第一量化器的所述第一量化器输出转换成模拟信号；并且
使用所述第二DAC将所述第二量化器的第二量化器输出转换成第二模拟信号。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包括：
使用第三DAC将所述第二量化器的所述第二量化器输出转换成第三模拟信号。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晨明，吕西安·约翰内斯·布伦默斯，穆罕默德·博拉特凯尔，
申请(专利权)人：恩智浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL