一种电容共享结构的Sigma-Delta调制器制造技术

本发明专利技术涉及模数转换器中的调制器技术领域，具体涉及一种电容共享结构的Sigma‑Delta调制器，其包括其包括顺序连接的信号输入端、开关电容电路、减法器、积分器和一位量化器以及数模转换器；一位量化器的输出端与数模转换器的输入端连接，数模转换器的输出端与减法器的反向输入端连接；本发明专利技术的调制器能够减少调制器中的积分器的输入端并联电容的数量和总大小，从而降低调制器来自开关电容热噪声的贡献，提高调制器的动态范围，而且减小了芯片的占用面积，此外，开关电容电路对节点的寄生电容不敏感，能减小寄生参数的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种电容共享结构的Sigma-Delta调制器
本专利技术属于模数转换器中的调制器
，具体涉及一种电容共享结构的Sigma-Delta调制器。
技术介绍
模数转换器的功能是将时间和幅度上都连续的信号转变为时间和幅度上都离散的数字信号。各种模拟世界的信号，如声音、图像等物理量都要通过模数转换器的转换，变成数字信号，才能给DSP(DigitalSignalProcesser，数字信号处理器)或CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器)等计算处理。根据结构的不同，模数转换器可分为全并行结构、逐次逼近结构、流水线结构和Sigma-Delta结构。Sigma-Delta结构的模数转换器由Sigma-Delta调制器和数字滤波器组成。Sigma-Delta调制器通过噪声整形和过采样，将量化噪声移到感兴趣的频带外，数字滤波器再将带外信号滤除。根据Sigma-Delta调制器内滤波器的反馈环路，可以将Sigma-Delta调制器大致分为单环结构和级联结构；根据滤波器的阶数可以将Sigma-Delta调制器分为单阶和多阶结构；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容共享结构的Sigma-Delta调制器，其特征在于，其包括顺序连接的信号输入端、开关电容电路、减法器、积分器和一位量化器以及数模转换器；一位量化器的输出端与数模转换器的输入端连接，数模转换器的输出端与减法器的反向输入端连接；/n所述信号输入端用于模拟信号输入至开关电容电路；/n所述开关电容电路，用于判断采样电容与反馈电容之间的大小关系，根据判断结果，确定最终的采样电容和反馈电容；并在时域上被离散化，获得离散化后的输入信号和反馈信号；/n所述积分器，用于将离散化后的输入信号进行积分处理，获得处理后的输入信号；还用于将离散化后的反馈信号进行积分处理，获得处理后的反馈信号；/n所述一位量...

【技术特征摘要】
1.一种电容共享结构的Sigma-Delta调制器，其特征在于，其包括顺序连接的信号输入端、开关电容电路、减法器、积分器和一位量化器以及数模转换器；一位量化器的输出端与数模转换器的输入端连接，数模转换器的输出端与减法器的反向输入端连接；
所述信号输入端用于模拟信号输入至开关电容电路；
所述开关电容电路，用于判断采样电容与反馈电容之间的大小关系，根据判断结果，确定最终的采样电容和反馈电容；并在时域上被离散化，获得离散化后的输入信号和反馈信号；
所述积分器，用于将离散化后的输入信号进行积分处理，获得处理后的输入信号；还用于将离散化后的反馈信号进行积分处理，获得处理后的反馈信号；
所述一位量化器，用于将处理后的输入信号进行量化处理，将经过量化的带有缩放系数的数字信号进行输出；还用于将处理后的反馈信号进行量化处理，将经过量化的反馈的数字信号输出至数模转换器；
所述数模转换器，用于将反馈的数字信号转换为带有反馈系数的模拟信号，转换后的带有反馈系数的模拟信号反馈回减法器的反向输入端；
所述减法器，用于对带有反馈系数的模拟信号与从信号输入端输入的模拟信号进行相减处理，将处理后的模拟信号作为模拟信号输入至开关电容电路。


2.根据权利要求1所述的电容共享结构的Sigma-Delta调制器，其特征在于，所述开关电容电路包括：第一开关(q1)、第二开关(q2)、第三开关(q3)、第四开关(q4)、第五开关(q5)、第六开关(q6)、第七开关(q7)、第九开关(q9)、第十开关(q10)、第十一开关(q11)、第十二开关(q12)、第十三开关(q13)、第十四开关(q14)、第十五开关(q15)、第一个反馈电容(CS1)和第一个采样电容(CS2)；其中，第一个采样电容(CS2)<第一个反馈电容(CS1)；
输入信号正端(Vip)连接到第一开关(q1)，第一开关(q1)的另两个选择端分别对应地连接第二开关(q2)和第一个采样电容(CS2)；第二开关(q2)的另三个选择端分别对应地连接第四开关(q4)、第五开关(q5)和第三开关(q3)；第三开关(q3)的另两个选择端分别对应地连接第六开关(q6)和第一个反馈电容(CS1)；第一个反馈电容(CS1)的另一端和第一个采样电容(CS2)的另一端连接，且二者的另一端均与第七开关(q7)的一个选择端连接；
输入信号负端(Vin)连接到第九开关(q9)，第九开关(q9)的另两个选择端分别对应地连接第十开关(q10)和第一个采样电容(CS2)；第十开关(q10)的另三个选择端分别对应地连接第十二(q12)、第十三开关(q13)和第十一开关(q11)；第十一开关(q11)的另两个选择端分别对应地连接第十四开关(q14)和第一个反馈电容(CS1)；第一个反馈电容(CS1)的另一端和第一个采样电容(CS2)的另一端连接，且二者的另一端均与第十五开关(q15)的一个选择端连接。


3.根据权利要求2所述的电容共享结构的Sigma-Delta调制器，其特征在于，所述开关电容电路包括：第十七开关(q17)、第十八开关(q18)、第十九开关(q19)、第二十开关(q20)、第二十一开关(q21)、第二十三开关(q23)、第二十四开关(q24)、第二十五开关(q25)、第二十六开关(q26)、第二十七开关(q27)和第二个采样电容(CS3)；
输入信号正端(Vip)连接到第十七开关(q17)，第十七开关(q17)的另两个选择端分别对应地连接第十八开关(q18)和第二个采样电容(CS3)；第十八开关(q18)的另两个选择端分别对应地连接第十九开关(q19)和第二十开关(q20)；第二个采样电容(CS3)的另一端与第二十一开关(q21)的一个选择端连接；
输入信号负端(Vin)连接到第二十三开关(q23)，第二十三开关(q23)的另两个选择端分别对应地连接第二十四开关(q24)和第二个采样电容(CS3)；第二十四开关(q24)的另两个选择端分别对应地连接第二十五开关(q25)和第二十六开关(q26)；第二个采样电容(CS3)的另一端与第二十七开关(q27)的一个选择端连接。


4.根据权利要求2所述的电容共享结构的Sigma-Delta调制器，其特征在于，所述开关电容电路包括：第二十九...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭安强，乔东海，齐敏，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11