多工作模式数模转换系统及其设计方法技术方案

本申请公开了一种多工作模式数模转换系统及其设计方法，所述系统包括一个或多个通道的多工作模式转换装置，每个通道的多工作模式转换装置包括：工作模式控制模块

【技术实现步骤摘要】
多工作模式数模转换系统及其设计方法


[0001]本申请涉及数模转换
，具体涉及一种多工作模式数模转换系统及其设计方法
。

技术介绍

[0002]在音频领域中，数模转换器
(Digital
‑
to
‑
Analog Converter
，
DAC)
是一个极其重要的组件，它被用于将数字音频信号转换为模拟音频信号，以便扬声器或耳机能够播放音频
。
考虑到音频播放有不同的应用需求，常规的做法是为不同的应用需求设计单独的
DAC
，比如图1所示，是为两种非并发音频应用需求设计的数模转换系统的常规做法，即设计了两个独立通道，每个独立通道包含了独立的数字单元
、
模拟单元
(
含独立
DAC)
，用于两种数模转换模式
。
这种结构设计存在以下问题：两个独立通道的数字单元
、
模拟单元存在冗余性，不仅利用率低，而且增加了芯片成本和面积
。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供一种多工作模式数模转换系统及其设计方法，以提高硬件的复用率，节省芯片面积
。
[0004]为此，本申请提供如下技术方案：
[0005]一方面，本申请实施例提供一种多工作模式数模转换系统，所述系统包括一个或多个通道的多工作模式转换装置，每个通道的多工作模式转换装置包括：工作模式控制模块
、
数字处理模块<br/>、
以及模拟处理模块；
[0006]所述工作模式控制模块，用于控制所述数模转换系统的工作模式，并配置所述数字处理模块和所述模拟处理模块的工作参数；
[0007]所述数字处理模块，支持多种不同速率的采样率，用于根据所述工作模式控制模块确定的工作模式，接收数字输入信号，对所述数字输入信号依次进行升采样
、
频谱调制和动态匹配处理，输出所述模拟处理模块所需的用于指示模拟
DAC
器件工作状态的输入信号；
[0008]所述模拟处理模块，用于根据所述工作模式控制模块确定的工作模式，接收所述输入信号，指示所述模拟
DAC
器件和模拟低通滤波器将所述输入信号转换为对应的模拟输出信号
。
[0009]可选地，所述数字处理模块包括：数字时钟单元
、
升采样单元
、
以及数模转换数字单元；
[0010]所述数字时钟单元，用于根据所述工作模式控制模块的控制，为所述升采样单元和所述数模转换数字单元提供特定频率的第一工作时钟；
[0011]所述升采样单元，用于根据所述第一工作时钟对所述数字输入信号进行升采样，输出
PCM
信号至所述数模转换数字单元；
[0012]所述数模转换数字单元，用于对所述
PCM
信号进行频谱调制和动态匹配处理，输出所述模拟处理模块所需的用于指示模拟
DAC
器件工作状态的输入信号
。
[0013]可选地，所述升采样单元包括一级或多级转采样子单元；
[0014]所述转采样子单元，用于根据所述工作模式控制模块的控制将一个或多个特定的输入采样率转换为一个或多个特定的输出采样率，并且具备透传功能
。
[0015]可选地，所述数模转换数字单元包括：
Sigma
‑
Delta
数字调制器和动态元件匹配器；
[0016]所述
Sigma
‑
Delta
数字调制器，用于将所述
PCM
信号进行频谱调制转换为单比特或者多比特量化信号，将所述量化信号输出至所述动态元件匹配器；
[0017]所述动态元件匹配器，用于将所述量化信号转换映射为所述模拟处理模块所需要的用于指示模拟
DAC
器件工作状态的输入信号
。
[0018]可选地，所述
Sigma
‑
Delta
数字调制器在不同工作模式下的构架
、
系数
、
量化比特数相同；所述动态元件匹配器在不同工作模式下的动态匹配机制相同
。
[0019]可选地，所述模拟处理模块包括：模拟时钟单元和数模转换模拟单元；
[0020]所述模拟时钟单元，用于根据所述工作模式控制模块的控制，为所述数模转换模拟单元提供特定频率的第三工作时钟；
[0021]所述数模转换模拟单元，用于接收所述输入信号，指示模拟
DAC
器件和模拟低通滤波器将所述输入信号转换为对应的模拟输出信号
。
[0022]可选地，所述数模转换模拟单元包括：模拟
DAC
和模拟低通滤波器；
[0023]所述模拟
DAC
，用于接收所述动态元件匹配器输出的用于指示模拟
DAC
器件工作状态的信号，输出带有高频噪声的低质量模拟信号；
[0024]所述模拟低通滤波器，用于滤除所述模拟
DAC
输出的模拟信号中的高频噪声，得到高质量模拟信号
。
[0025]可选地，所述模拟
DAC
在不同工作模式下的结构和输出范围相同
、
功耗不同；所述模拟低通滤波器在不同工作模式下的系数相同
、
功耗不同
。
[0026]另一方面，本申请实施例还提供一种多工作模式数模转换系统的设计方法，所述系统包括：一个或多个通道的多工作模式转换装置，每个通道的多工作模式转换装置包括：工作模式控制模块
、
数字处理模块
、
以及模拟处理模块；
[0027]所述数字处理模块利用升采样单元实现兼容多种不同速率的采样率的转换，并利用
Sigma
‑
Delta
数字调制器和动态元件匹配器实现对
PCM
信号的频谱调制和动态匹配；
[0028]所述模拟处理模块利用模拟
DAC
和模拟低通滤波器实现数模转换；
[0029]所述方法包括：
[0030]根据应用场景划分
DAC
系统的多种工作模式，并确定每种工作模式的工作参数；
[0031]设计升采样单元实现所有工作模式下的升采样过程；
[0032]以所有工作模式的最高数模转换性能要求为基准设计
Sigma
‑
Delta
数字调制器
。
[0033]可选地，所述工作参数包括以下任意一种或多种：输入采样率
、
数模转换采样率
、
数模转换性能
、
功耗
。
[0034]可选地，所述设计升采样单元实现所有工作模式下的升采样过程包括：优先按照最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多工作模式数模转换系统，其特征在于，所述系统包括一个或多个通道的多工作模式转换装置，每个通道的多工作模式转换装置包括：工作模式控制模块
、
数字处理模块
、
以及模拟处理模块；所述工作模式控制模块，用于控制所述数模转换系统的工作模式，并配置所述数字处理模块和所述模拟处理模块的工作参数；所述数字处理模块，支持多种不同速率的采样率，用于根据所述工作模式控制模块确定的工作模式，接收数字输入信号，对所述数字输入信号依次进行升采样
、
频谱调制和动态匹配处理，输出所述模拟处理模块所需的用于指示模拟
DAC
器件工作状态的输入信号；所述模拟处理模块，用于根据所述工作模式控制模块确定的工作模式，接收所述输入信号，指示所述模拟
DAC
器件和模拟低通滤波器将所述输入信号转换为对应的模拟输出信号
。2.
根据权利要求1所述的多工作模式数模转换系统，其特征在于，所述数字处理模块包括：数字时钟单元
、
升采样单元
、
以及数模转换数字单元；所述数字时钟单元，用于根据所述工作模式控制模块的控制，为所述升采样单元和所述数模转换数字单元提供特定频率的第一工作时钟；所述升采样单元，用于根据所述第一工作时钟对所述数字输入信号进行升采样，输出
PCM
信号至所述数模转换数字单元；所述数模转换数字单元，用于对所述
PCM
信号进行频谱调制和动态匹配处理，输出所述模拟处理模块所需的用于指示模拟
DAC
器件工作状态的输入信号
。3.
根据权利要求2所述的多工作模式数模转换系统，其特征在于，所述升采样单元包括一级或多级转采样子单元；所述转采样子单元，用于根据所述工作模式控制模块的控制将一个或多个特定的输入采样率转换为一个或多个特定的输出采样率，并且具备透传功能
。4.
根据权利要求2所述的多工作模式数模转换系统，其特征在于，所述数模转换数字单元包括：
Sigma
‑
Delta
数字调制器和动态元件匹配器；所述
Sigma
‑
Delta
数字调制器，用于将所述
PCM
信号进行频谱调制转换为单比特或者多比特量化信号，将所述量化信号输出至所述动态元件匹配器；所述动态元件匹配器，用于将所述量化信号转换映射为所述模拟处理模块所需要的用于指示模拟
DAC
器件工作状态的输入信号
。5.
根据权利要求4所述的多工作模式数模转换系统，其特征在于，所述
Sigma
‑
Delta
数字调制器在不同工作模式下的构架
、
系数
、
量化比特数相同；所述动态元件匹配器在不同工作模式下的动态匹配机制相同
。6.
根据权利要求1所述的多工作模式数模转换系统，其特征在于，所述模拟处理模块包括：模拟时钟单元和数模转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：许方铖，叶顺舟，肖雄斌，吕达文，
申请(专利权)人：展讯通信上海有限公司，
类型：发明
国别省市：