解决ｓｉｇｍａ－ｄｅｌｔａ模数转换电路上电过程不稳定的电路及方法技术

本发明专利技术提供一种解决ｓｉｇｍａ－ｄｅｌｔａ模数转换电路上电过程不稳定的电路及方法。其中，所述电路包括：连接在待控制的ｓｉｇｍａ－ｄｅｌｔａ模数转换电路的各积分器各受控器件；以及根据检测到的电源供电状况向各受控器件提供控制信号的电源检测电路，由于电源检测电路可采用上电复位电路，尤其可直接利用ｓｉｇｍａ－ｄｅｌｔａ模数转换电路所在的片上系统已有的上电复位电路，如此可大大降低片上系统的电路复杂度，而且可有效节约成本。此外，本发明专利技术还提供一种由ｓｉｇｍａ－ｄｅｌｔａ模数转换电路和其它功能器件共用上电复位电路的片上系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种控制Sigma-delta模数转换电路不稳定的电路及方法，特别涉及 一种解决Σ-Δ模数转换电路上电过程不稳定的电路及方法。
技术介绍
在电子行业的诸多领域，尤其是在数字语音、音频和检测计量装置领域，片上系统 (即SOC, System On Chip)应用广泛。所谓SOC系统，就是集多种常用功能(如音频处理、 视频处理、USB/DDR处理、及电源管理等等)于一身的芯片。而sigma-delta模数转换电路 (即Sigma-delta ADC)由于具有转换精度高、对模拟电路的性能以及器件匹配性要求较低 等优势而成为各片上系统必不可少的构件之一。现有sigma-delta ADC主要由两个部件构成，一个是模拟sigma-delta调制器， 另一个是数字抽取滤波器。Sigma-delta调制器一般由一个或多个积分器、比较器和处于 反馈环路上的DAC(模数转换器)构成；而数字抽取滤波器主要用于衰减基带以上的量化 噪声、限制输入信号带宽、抑制带外的杂散信号和电路噪声等，因此，其不仅消耗功率大，而 且在芯片上所占面积也会比sigma-delta调制器多。对于sigma-delta ADC，为了减少量 化噪声，sigma-delta调制器都会对噪声整形，其实现噪声整形的方式一般都是采用高阶的 sigma-delta调制器(即包含多个积分级的电路)。然而，无论是低阶还是高阶调制器，当输 入信号大于sigma-delta ADC输入所允许的范围时，都会出现调制器饱和不稳定状态。一 旦调制器不稳定，即使输入信号转入正常，通常调制器也不会自动回到正常工作状态。调制器不稳定通常表现在积分器非线性(即积分器长时间向正或负电平方向 积分而导致的饱和)或者量化器长时间过载(即输出信号长时间为最高或最低)。当 sigma-delta ADC上电时，往往最容易出现调制器不稳定。不管对低阶调制器(阶数< 2) 和高阶调制器(阶数> 3)，在上电过程中，都会出现调制器饱和不稳定的问题，例如，当输 入是一个大信号(该大信号在输入信号允许范围内)、而ADC的量化参考电压还没有完全 建立时，就会出现输入信号大于量化参考电压，从而致使调制器饱和。另外在上电过程中， 由于积分器所处的不确定状态也可能会使调制器处在不稳定状态。因此，sigma delta ADC 需要采用辅助电路使调制器在上电过程中一旦出现饱和能恢复到正常工作的状态。为了使调制器工作稳定，研发人员提出了多种方法，其中较为典型的是对调制器 中的积分器进行复位。即通过对积分器的输出信号或输出状态进行检测来判断调制器是否 稳定，如果发现不稳定，就使积分器复位，也就是使积分器的输入和输出短接。如图1所示， 其为一 Sigma-delta ADC电路的调制器电路示意图。该调制器具有4个积分器，即积分器 10、12、14、和16，其中，每一积分器的输入和输入端分别连接有一受控开关，即在积分器10 输入和输入端连接受控开关SWl，在积分器12输入和输入端连接受控开关SW2，在积分器14 输入和输入端连接受控开关SW3，在积分器16输入和输入端连接受控开关SW4，各受控开关 由振荡检测比较器20的输出信号控制，振荡检测比较器20将积分器12的输出与参考门限进行比较，当积分器12的输出超过参考门限，则振荡检测比较器20输出控制信号使各受控 开关闭合，从而使各积分器输入与输出短接，由此实现复位。此种控制方式虽然简单，但却难以精确检测到不稳定的发生，因为比较器的参考 门限存在一定的精度偏差；而且其所能检测的不稳定情形也极为有限，即仅仅只是针对 积分器12输出超过参考门限这样一种情形。而事实上，sigma-delta ADC电路在上电或 者掉电时更容易引发积分器工作不确定，对于这种状况，该种方法却是无能为力。更为重 要的是，现有配置有sigma-delta ADC电路的片上系统，其芯片面积极为有限，而该方法更 是需要在片上系统有限的空间再增设振荡检测比较器20，如此一则容易引起器件之间的干 扰，再则不可避免会增加片上系统电路的复杂度，因此，极有必要寻求一种新的方法来解决 sigma-de 1 ta ADC不稳定的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种解决sigma-delta模数转换电路上电过程不稳定的 电路和方法。本专利技术的另一目的在于提供一种电路简单、成本低的片上系统。为了达到上述目的及其他目的，本专利技术提供的解决sigma-delta模数转换电路上 电过程不稳定的电路，包括至少一个受控器件，各自与待控制的sigma-delta模数转换电 路的一积分连接；以及电源检测电路，与各受控器件相连接，用于检测提供给所述待控制 的sigma-delta模数转换电路的电源的供电状况，并当检测到供电不稳定时向各受控器件 提供第一控制信号，使各积分器复位，而当检测供电稳定后，向各受控器件提供第二控制信 号，使各积分器进入积分工作状态，从而使所述待控制的sigma-delta模数转换电路的工 作稳定。本专利技术的解决Sigma-delta模数转换电路上电过程不稳定的方法，包括步骤1) 当一电源检测电路检测到提供给待控制的sigma-delta模数转换电路的电源处于供电不 稳定状态时，所述电源检测电路向连接在所述待控制的sigma-delta模数转换电路的各 调制器的各受控器件发出第一控制信号，以使各积分器复位；2)当所述电源检测电路检测 到提供给待控制的sigma-delta模数转换电路的电源供电稳定后，所述电源检测电路向 各受控器件发出第二控制信号，以使各积分器处于积分工作状态，由此实现所述待控制的 sigma-delta模数转换电路的工作稳定。其中，所述供电不稳定状态包括上电导致的不稳定状态和掉电导致的不稳定状 态。较佳的，所述电源检测电路可以是上电复位电路，尤其可以是低功耗电路。为减低 电路复杂度，其也可直接采用所述待控制的sigma-delta模数转换电路所在的片上系统自 身已具有的上电复位电路。较佳的，受控器件可以连接在调制器中的积分器上，例如，连接在积分器的输入端 和输出端之间，其可以是受控开关，例如是继电器、普通开关或MOS管等。较佳的，待控制的Sigma-de 1 ta模数转换电路可以是阶数< 2的低阶sigma-de 1 ta 模数转换电路、级联2-lsigma-delta模数转换电路、或者级联2-kigma-delta模数转换电路等等。本专利技术的片上系统，至少包括sigma-delta模数转换电路；连接在所述 sigma-delta模数转换电路各积分器的各受控器件；至少一功能器件；以及上电复位电路， 用于检测接入的电源的供电状况，并当检测到供电不稳定时向各受控器件及所述至少一功 能器件提供第一控制信号，使各积分器及至少一功能器件复位，而当检测供电稳定后，向各 受控器件及至少一功能器件提供第二控制信号，使各积分器进入积分工作状态、同时使至 少一功能器件进入正常工作状态。此外，所述功能器件可以是触发器、锁存器、寄存器、计数器、模拟电路中的振荡 器、比较器等。综上所述，本专利技术的解决sigma-delta模数转换电路上电过程不稳定的方法和电 路采用直接对电源的工作状况本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种解决ｓｉｇｍａ－ｄｅｌｔａ模数转换电路上电过程不稳定的电路，其特征在于包括：至少一个受控器件，各自与待控制的ｓｉｇｍａ－ｄｅｌｔａ模数转换电路的一积分器连接；电源检测电路，与各受控器件相连接，用于检测提供给所述待控制的ｓｉｇｍａ－ｄｅｌｔａ模数转换电路的电源的供电状况，并当检测到供电不稳定时向各受控器件提供第一控制信号，使各积分器复位，而当检测供电稳定后，向各受控器件提供第二控制信号，使各积分器进入积分工作状态，从而使所述待控制的ｓｉｇｍａ－ｄｅｌｔａ模数转换电路的工作稳定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李发宁，王炜，马侠，
申请(专利权)人：钜泉光电科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]