混合ADC电路和方法技术

描述一种用于将模拟输入信号(Vin)转换成数字输出信号(Vout)的混合ADC装置，装置包括：第一ADC电路，被配置成接收模拟输入信号(Vin)并且将模拟输入信号(Vin)转换成第一数字信号(Y0)；DAC电路，其被配置成接收第一数字信号并且将第一数字信号转换成第一模拟信号；延迟电路，其被配置成延迟模拟输入信号；第一组合器，其被配置成通过从延迟的模拟输入信号减去第一模拟信号来产生模拟残余信号；第二ADC电路，其被配置成接收残余模拟信号并且将残余模拟信号转换成第二数字信号(Y1)；滤波电路，其被配置成接收第一数字信号并且输出滤波后的第一数字信号(Y0

【技术实现步骤摘要】
混合ADC电路和方法


[0001]本公开涉及模数转换器(ADC)电路和方法的领域。更具体地说，本公开涉及一种用于将模拟输入信号转换成数字输出信号的混合ADC电路、方法，并且涉及一种包括此混合ADC电路的汽车雷达系统。此外，本公开涉及一种将模拟输入信号转换成数字输出信号的方法。

技术介绍

[0002]混合ADC电路，例如逐次逼近寄存器(SAR)辅助的连续时间Δ
‑
∑(CTΔ∑)模数转换器(ADC)电路具有许多应用，包括用于防止碰撞的汽车雷达产品。然而，随着对超过100MHz的输入信号带宽的要求越来越高，混叠效应难以在有效利用可用电源余量的同时实现所需的功率效率。
[0003]因此，可能需要能够克服这些缺点的电路和方法。

技术实现思路

[0004]可以通过根据权利要求书独立项的主题来满足这种需求。在附属权利要求中阐述了本公开的有利实施例。
[0005]根据第一方面，提供了一种用于将模拟输入信号转换成数字输出信号的混合ADC装置。所述装置包括：第一ADC电路，其被配置成接收所述模拟输入信号并且将所述模拟输入信号转换成第一数字信号；DAC电路，其被配置成接收所述第一数字信号并且将所述第一数字信号转换成第一模拟信号；延迟电路，其被配置成延迟所述模拟输入信号；第一组合器，其被配置成通过从延迟的模拟输入信号减去所述第一模拟信号来产生模拟残余信号；第二ADC电路，其被配置成接收残余模拟信号并且将所述残余模拟信号转换成第二数字信号；滤波电路，其被配置成接收所述第一数字信号并且输出滤波后的第一数字信号，所述滤波电路具有与所述DAC电路和所述第二ADC电路的组合传递函数相对应的传递函数；以及第二组合器，其被配置成通过将所述第二数字信号与所述滤波后的第一数字信号相加来产生所述数字输出信号，其中所述第一ADC电路包括抗混叠滤波器。
[0006]此方面是基于这样的想法，即在混合ADC装置的第一ADC电路中嵌入抗混叠滤波器，以防止或至少减少或衰减输入信号带宽内的混叠信号(也称为“阻断信号(blocker)”)。由此，相应地防止(或至少减少或衰减)模拟残余信号的幅度的相应增加。
[0007]根据实施例，所述抗混叠滤波器包括无源低通滤波器，所述无源低通滤波器被布置成在将模拟输入信号转换成第一数字信号之前对模拟输入信号进行滤波。
[0008]无源低通滤波器易于实施且成本便宜，并且有效地减少了现有技术电路中出现的不良混叠效应。
[0009]根据另外的实施例，第一ADC电路包括具有无源环路滤波器的CT∑
‑
ΔADC。
[0010]在此实施例中，抗混叠滤波器被实施为CT(连续时间)∑
‑
ΔADC的一体式部分(即，作为环路滤波器)。CT∑
‑
ΔADC可以是一阶、二阶、三阶或甚至更高阶的Δ
‑
∑调制器。在高
阶(即，高于一阶)的Δ
‑
∑调制器的情况下，环路滤波器可以被实施为一阶滤波器的级联。
[0011]根据另外的实施例，无源环路滤波器包括RC滤波电路。
[0012]换句话说，无源环路滤波器包括简单的模拟低通滤波器。
[0013]根据另外的实施例，延迟电路包括全通滤波器。
[0014]延迟电路用于确保模拟输入信号延迟与由第一ADC电路和DAC电路引起的延迟相对应的量。因此，第一模拟信号和延迟的模拟输入信号在第一组合器处同相。
[0015]根据另外的实施例，第二ADC电路包括低通滤波器、放大器和CTΔ
‑
∑ADC电路。
[0016]换句话说，第二ADC电路被配置成对模拟残余信号进行滤波，并且在将滤波后的模拟残余信号转换成第二数字信号之前适当地放大滤波后的模拟残余信号。
[0017]根据第二方面，提供了一种将模拟输入信号转换成数字输出信号的方法。所述方法包括：在第一ADC电路处接收模拟输入信号并且将所述模拟输入信号转换成第一数字信号；在DAC电路处接收所述第一数字信号并且将所述第一数字信号转换成第一模拟信号；利用延迟电路延迟所述模拟输入信号；通过在第一组合器中从延迟的模拟输入信号减去所述第一模拟信号来产生模拟残余信号；在第二ADC电路处接收残余模拟信号并且将所述残余模拟信号转换成第二数字信号；在滤波电路处接收所述第一数字信号并且输出滤波后的第一数字信号，所述滤波电路具有与所述DAC电路和所述第二ADC电路的组合传递函数相对应的传递函数；以及通过在第二组合器中将所述第二数字信号与所述滤波后的第一数字信号相加来产生所述数字输出信号，其中所述第一ADC电路包括抗混叠滤波器。
[0018]此方面基本上基于与上文所论述的第一方面相同的想法，并且在方法方面提供了相同和类似的优点。
[0019]根据另外的实施例，所述抗混叠滤波器包括无源低通滤波器，所述无源低通滤波器被布置成在将模拟输入信号转换成第一数字信号之前对模拟输入信号进行滤波。
[0020]无源低通滤波器易于实施且成本便宜，并且有效地减少了现有技术电路中出现的不良混叠效应。
[0021]根据另外的实施例，第一ADC电路包括具有无源环路滤波器的CT∑
‑
ΔADC。
[0022]在此实施例中，抗混叠滤波器被实施为CT(连续时间)∑
‑
ΔADC的一体式部分(即，作为环路滤波器)。CT∑
‑
ΔADC可以是一阶、二阶、三阶或甚至更高阶的Δ
‑
∑调制器。在高阶(即，高于一阶)的Δ
‑
∑调制器的情况下，环路滤波器可以被实施为一阶滤波器的级联。
[0023]根据另外的实施例，无源环路滤波器包括RC滤波电路。
[0024]换句话说，无源环路滤波器包括简单的模拟低通滤波器。
[0025]根据另外的实施例，延迟电路包括全通滤波器。
[0026]延迟电路用于确保模拟输入信号延迟与由第一ADC电路和DAC电路引起的延迟相对应的量。因此，第一模拟信号和延迟的模拟输入信号在第一组合器处同相。
[0027]根据另外的实施例，第二ADC电路包括低通滤波器、放大器和CTΔ
‑
∑ADC电路。
[0028]换句话说，第二ADC电路被配置成对模拟残余信号进行滤波，并且在将滤波后的模拟残余信号转换成第二数字信号之前适当地放大滤波后的模拟残余信号。
[0029]根据第三方面，提供了一种汽车雷达系统，其包括根据第一方面或其任何上述实施例的混合ADC装置。
[0030]应注意，已参考不同主题来描述示例性实施例。具体地说，已经参考方法类的权利
要求描述了一些实施例，而已经参考设备类的权利要求描述了其它实施例。然而，本领域的技术人员将从上述内容和以下描述了解到，除非另外指明，否则除属于一种类型主题的特征的任何组合外，与不同主题相关的特征的任何组合，具体来说方法类的权利要求的特征与设备类的权利要求的特征的组合，也与此文档一起公开。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于将模拟输入信号(Vin)转换成数字输出信号(Vout)的混合ADC装置，其特征在于，所述装置包括：第一ADC电路，其被配置成接收所述模拟输入信号(Vin)并且将所述模拟输入信号(Vin)转换成第一数字信号(Y0)；DAC电路，其被配置成接收所述第一数字信号并且将所述第一数字信号转换成第一模拟信号；延迟电路，其被配置成延迟所述模拟输入信号；第一组合器，其被配置成通过从延迟的模拟输入信号减去所述第一模拟信号来产生模拟残余信号；第二ADC电路，其被配置成接收残余模拟信号并且将所述残余模拟信号转换成第二数字信号(Y1)；滤波电路，其被配置成接收所述第一数字信号并且输出滤波后的第一数字信号(Y0
′
)，所述滤波电路具有与所述DAC电路和所述第二ADC电路的组合传递函数相对应的传递函数；以及第二组合器，其被配置成通过将所述第二数字信号与所述滤波后的第一数字信号相加来产生所述数字输出信号(Vout)，其中所述第一ADC电路包括抗混叠滤波器。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述抗混叠滤波器包括无源低通滤波器，所述无源低通滤波器被布置成在将所述模拟输入信号转换成所述第一数字信号之前对所述模拟输入信号进行滤波。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一ADC电路包括具有无源环路滤波器的CT∑
‑
ΔADC。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述无源环路滤波器包括RC滤波电路。5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述延迟电路包括全通滤波器。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆罕默德，
申请(专利权)人：恩智浦有限公司，
类型：发明
国别省市：