【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于无源无衰减求和的低功耗多比特delta-sigma调制器。
技术介绍
1、随着当今物联网行业的不断发展，模拟与数字世界的联系越来越紧密，模数转换电路作为连接模拟现实与数字的唯一接口，随着数字技术的不断进步，对模数转换电路的精度要求也越来越高，delta-sigmaadc便在这种背景下应运而生。而在便携式的设备中，除了高精度，低功耗也是一个重要的需求，于是如何在高精度与低功耗之间取舍便成为了现代工业学术界探索的焦点。
2、而求和电路作为多比特delta-sigma调制器重要组成部分，传统的求和电路利用有源ota作为核心对电路各节点的信号进行求和，消耗了大量有源功耗。为了减少这部分功耗，近年来兴起的无源求和方案受到了大家的热捧。由于无源求和电路通过将携带着各支路信号的求和电容直接并联，虽然可以减少功耗，但对求和结果带来了衰减，这使得多比特量化器的设计要求变得更加严格，是我们所不希望见到的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于无源无衰减求和的低功耗多比特delta-sigma调制器，在传统的无源求和方案的基础上，旨在通过双向采样和电荷共享技术来实现求和系数倍乘，从而抵消了求和带来的衰减。该方案在不牺牲有源求和电路开销的前提下，成功解决了传统无源求和方案的衰减缺点，具有广阔的市场应用前景。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种基于无源无衰减求和的低功耗多比特delta-sigma调制器，通过双向采样技术进行无源求和，
3、在本专利技术一实施例中，在双向采样技术上进一步采用电荷共享技术，实现更高的求和系数倍乘，以抵消求和带来的衰减。
4、在本专利技术一实施例中，所述低功耗多比特delta-sigma调制器包括开关sw1a、sw1b、sw1c、sw1d、sw2a、sw2b、sw2c、sw2d，电容cf1、cf2，sw1a的一端接gnd，sw1a的另一端与sw2b的一端、cf1的一端连接，sw1b的一端与sw2a的一端、cf1的另一端连接，sw1b的另一端与sw1d的一端连接，并作为求和节点vdacp，sw1d的另一端与sw2c的一端、cf2的一端连接，sw1c的一端接gnd，sw1c的另一端与sw2d的一端、cf2的另一端连接，sw2a的另一端、sw2b的另一端、sw2c的另一端、sw2d的另一端分别接求和信号vip1、求和信号vip1的反信号vin1、求和信号vip2、求和信号vip2的反信号vin2，sw1a、sw1b、sw1c、sw1d均由开关控制信号φ1控制开闭，sw2a、sw2b、sw2c、sw2d均由开关控制信号φ2控制开闭。
5、在本专利技术一实施例中，所述低功耗多比特delta-sigma调制器的工作方式如下：
6、当φ2为高，sw2a、sw2b、sw2c、sw2d闭合，电路为电容cf1和cf2充电，此时cf1和cf2的下极板被连接到vin1和vin2，通过vip1与vin1的双向采样，此时cf1携带的电压差为vip1-vin1，由于vip1与vin1为一组差分电压，故存在vip1-vin1＝2·vip1，故等效于cf1携带的电压信号为2倍的vip1，cf2也同理，携带的电压信号为2倍的vip2，即完成cf1和cf2携带的电压信号2倍的倍乘；此时，当φ1为高，sw2a、sw2b、sw2c、sw2d断开，sw1a、sw1b、sw1c、sw1d闭合，cf1和cf2分别携带着2倍的vip1和vip2电压信号被传递至求和节点vdacp进行求和；由于cf1和cf2的并联，最终求和节点vdacp的电压为：
7、
8、通过系数设定使得cf1＝cf2，那么在求和节点vdacp处传递1倍的vip1与vip2；至此，通过双向采样技术使得cf1和cf2携带的电压信号实现2倍的倍乘，成功弥补求和电容直接并联而导致的衰减。
9、在本专利技术一实施例中，所述低功耗多比特delta-sigma调制器包括开关sw1a、sw1b、sw1c、sw1d、sw1e、sw1f、sw2a、sw2b、sw2c、sw2d、sw2e、sw2f、sw2g、sw2h，电容cf1a、cf1b、cf2a、cf2b，sw1a的一端接gnd，sw1a的另一端与sw2b的一端、cf1a的一端连接，sw1b的一端与sw2c的一端、cf1b的一端连接，cf1a的另一端与sw2a的一端连接，并经sw1c与sw2d的一端、cf1b的另一端连接，sw1b的另一端与sw1e的一端连接，并作为求和节点vdacp，sw1e的另一端与sw2g的一端、cf2a的一端连接，cf2a的另一端与sw2h的一端连接，并经sw1f与sw2e的一端、cf2b的一端连接，cf2b的另一端与sw2f的一端连接，并经sw1d连接至gnd，sw2a的另一端、sw2c的另一端求和信号vip1，sw2b的另一端、sw2d的另一端求和信号vip1的反信号vin1，sw2g的另一端、sw2e的另一端求和信号vip2，sw2h的另一端、sw2f的另一端求和信号vip2的反信号vin2，sw1a、sw1b、sw1c、sw1d、sw1e、sw1f均由开关控制信号φ1控制开闭，sw2a、sw2b、sw2c、sw2d、sw2e、sw2f、sw2g、sw2h均由开关控制信号φ2控制开闭。
10、在本专利技术一实施例中，所述低功耗多比特delta-sigma调制器的工作方式如下：
11、当φ2为高时，sw2a、sw2b、sw2c、sw2d、sw2e、sw2f、sw2g、sw2h闭合，电路节点vip1、vin1和vip2、vin2分别为电容cf1a、cf1b和cf2a、cf2b充电，此时cf1a、cf1b和cf2a、cf2b电容携带的电压信号等效为2倍的vip1和vip2；当φ1为高，sw2a、sw2b、sw2c、sw2d、sw2e、sw2f、sw2g、sw2h断开，sw1a、sw1b、sw1c、sw1d、sw1e、sw1f闭合，由于此时cf1a与cf1b串联，携带电压被叠加，cf1a与cf1b组成的串联电路等效携带4倍的vip1，同理cf2a与cf2b组成的串联电路等效携带4倍的vip2，即完成求和电容携带的电压信号4倍的倍乘；这4倍的电压信号被传递至求和节点vdacp处求和，若cf1a＝cf1b＝cf1，cf2a＝cf2b＝cf2，由于求和电容组的并联，最终求和节点vdacp的电压为：
12、
13、通过系数设定使得cf1＝cf2，那么在求和节点vdacp上传递2倍的vip1和2倍的vip2，至此，通过双向采样技术加上电荷共享技术使得cf1和cf2携带的电压信号实现4倍的倍乘，成功弥补求和电容直接并联而导致的衰减。
14、相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过双向采样和电荷共享技术来实现求和系数倍乘，从而抵消了求和带来的衰减。该方案在不牺牲有源求和电路开销的前提下，成功解决了传统无源求和方案的衰减缺点，具有广阔的市场本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于无源无衰减求和的低功耗多比特Delta-Sigma调制器，其特征在于，通过双向采样技术进行无源求和，以弥补系数衰减。
2.根据权利要求1所述的一种基于无源无衰减求和的低功耗多比特Delta-Sigma调制器，其特征在于，在双向采样技术上进一步采用电荷共享技术，实现更高的求和系数倍乘，以抵消求和带来的衰减。
3.根据权利要求1所述的一种基于无源无衰减求和的低功耗多比特Delta-Sigma调制器，其特征在于，所述低功耗多比特Delta-Sigma调制器包括开关SW1a、SW1b、SW1c、SW1d、SW2a、SW2b、SW2c、SW2d，电容Cf1、Cf2，SW1a的一端接GND，SW1a的另一端与SW2b的一端、Cf1的一端连接，SW1b的一端与SW2a的一端、Cf1的另一端连接，SW1b的另一端与SW1d的一端连接，并作为求和节点VDACp，SW1d的另一端与SW2c的一端、Cf2的一端连接，SW1c的一端接GND，SW1c的另一端与SW2d的一端、Cf2的另一端连接，SW2a的另一端、SW2b的另一端、SW2c的另一端、SW2d的另一端分别
4.根据权利要求3所述的一种基于无源无衰减求和的低功耗多比特Delta-Sigma调制器，其特征在于，所述低功耗多比特Delta-Sigma调制器的工作方式如下：
5.根据权利要求2所述的一种基于无源无衰减求和的低功耗多比特Delta-Sigma调制器，其特征在于，所述低功耗多比特Delta-Sigma调制器包括开关SW1a、SW1b、SW1c、SW1d、SW1e、SW1f、SW2a、SW2b、SW2c、SW2d、SW2e、SW2f、SW2g、SW2h，电容Cf1a、Cf1b、Cf2a、Cf2b，SW1a的一端接GND，SW1a的另一端与SW2b的一端、Cf1a的一端连接，SW1b的一端与SW2c的一端、Cf1b的一端连接，Cf1a的另一端与SW2a的一端连接，并经SW1c与SW2d的一端、Cf1b的另一端连接，SW1b的另一端与SW1e的一端连接，并作为求和节点VDACp，SW1e的另一端与SW2g的一端、Cf2a的一端连接，Cf2a的另一端与SW2h的一端连接，并经SW1f与SW2e的一端、Cf2b的一端连接，Cf2b的另一端与SW2f的一端连接，并经SW1d连接至GND，SW2a的另一端、SW2c的另一端求和信号Vip1，SW2b的另一端、SW2d的另一端求和信号Vip1的反信号Vin1，SW2g的另一端、SW2e的另一端求和信号Vip2，SW2h的另一端、SW2f的另一端求和信号Vip2的反信号Vin2，SW1a、SW1b、SW1c、SW1d、SW1e、SW1f均由开关控制信号Φ1控制开闭，SW2a、SW2b、SW2c、SW2d、SW2e、SW2f、SW2g、SW2h均由开关控制信号Φ2控制开闭。
6.根据权利要求5所述的一种基于无源无衰减求和的低功耗多比特Delta-Sigma调制器，其特征在于，所述低功耗多比特Delta-Sigma调制器的工作方式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种基于无源无衰减求和的低功耗多比特delta-sigma调制器，其特征在于，通过双向采样技术进行无源求和，以弥补系数衰减。
2.根据权利要求1所述的一种基于无源无衰减求和的低功耗多比特delta-sigma调制器，其特征在于，在双向采样技术上进一步采用电荷共享技术，实现更高的求和系数倍乘，以抵消求和带来的衰减。
3.根据权利要求1所述的一种基于无源无衰减求和的低功耗多比特delta-sigma调制器，其特征在于，所述低功耗多比特delta-sigma调制器包括开关sw1a、sw1b、sw1c、sw1d、sw2a、sw2b、sw2c、sw2d，电容cf1、cf2，sw1a的一端接gnd，sw1a的另一端与sw2b的一端、cf1的一端连接，sw1b的一端与sw2a的一端、cf1的另一端连接，sw1b的另一端与sw1d的一端连接，并作为求和节点vdacp，sw1d的另一端与sw2c的一端、cf2的一端连接，sw1c的一端接gnd，sw1c的另一端与sw2d的一端、cf2的另一端连接，sw2a的另一端、sw2b的另一端、sw2c的另一端、sw2d的另一端分别接求和信号vip1、求和信号vip1的反信号vin1、求和信号vip2、求和信号vip2的反信号vin2，sw1a、sw1b、sw1c、sw1d均由开关控制信号φ1控制开闭，sw2a、sw2b、sw2c、sw2d均由开关控制信号φ2控制开闭。
4.根据权利要求3所述的一种基于无源无衰减求和的低功耗多比特delta-sigma调制器，其特征在于，所述低功耗多比特delta-sigma调制器的工作方式如下：
5.根据...
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