用于中频信号的变换的带通∑-△模数转换器制造技术

本发明专利技术涉及一种带通∑－Δ模数转换器（１），该带通∑－Δ模数转换器（１）包括级联的第一和第二带通滤波器（２、３）以及量化器（４），该量化器（４）具有借助Ｄ／Ａ转换器到所述第一和第二滤波器（２、３）的反馈，其中，到所述第一带通滤波器的反馈经过具有二阶噪声成形的控制模块通向第一Ｄ／Ａ转换器，然而，到所述第二带通滤波器的反馈不经过所述控制模块。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及一种中频带通2-A模数转换器(A/D转换器)。
技术介绍
当前在批量生产中制造出来的数字汽车收音机产品借助带通 i:-A调制器(BPSDM)来转换中频(ZF) 。 BPSDM以fs= 14.25 MHz 的采样频率对中频ZF进行采样。在此，谐振频率被调节到 fRes=fs/4=3.5625 MHz。采样操作导致中频ZF在谐振频率的奇次谐波 fR处被混叠到该谐振频率上。频率为10.6875 MHz的三次谐波相应 于接收机的ZF。US 5 442 353描述了由第一四阶带通S-A调制器和第二二阶带 通S-A调制器组成的带通S-A模数转换器，其中，所述第二转换器 对所述第一转换器的信号进行处理。所述第一和第二转换器与数字 滤波器相连接，从而使得所述第 一 转换器的量化噪声被去除。GB 2364188描述了一种多通道i:-A调制器，其中，每个单独的 信号路径由两个4阶和2阶带通S-A调制器和一个数字滤波器组成。WO 00/01074公开了一种具有如下公知优点的连续时间S-A调 制器，即连续时间的环路滤波器有助于抑制能够通过混叠进入信号 频带的干扰频带。以fs=14.25 MHz的采样频率作为时钟的带通S-A调制器具有一 些缺点，它们是a) 采样时钟信号的谐波落入欧洲和日本的调频(FM)带并且在以 下频率中降低了接收机的敏感度fs的5次谐波(OT )85.50 MHz(日本)，以及fs的7次谐波(OT ) 99.75 MHz (欧洲)。b) 接收机必须在ZF = LO ± fRes时借助已调谐的输入回路和陶瓷带通滤波器来确保适当地抑制相邻的信道。如果使BPSDM工作在 fRES=ZF的基波形式下，那么所必需的抑制会被大大削弱，从而 使得所述抑制仅能通过已调谐的输入回路来实现。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，减轻传统中频带通i:-a模数转换器的缺陷。为了克服前述缺陷，提供了一种带通2-A模数转换器，其包括 级联的第一和第二带通滤波器以及量化器，该量化器具有借助D/A 转换器到所述第一和第二滤波器的反馈，其中，到所述第一带通滤 波器的反馈经过采取二阶噪声成形的控制模块通向第一 D/A转换 器，然而，到所述第二带通滤波器的反馈不经过所述控制模块。在此，有利地，采用开关电容来实现所述第一和第二带通滤波 器，以使在优选的尤其是37.05 MHz的采样频率下，量化噪声在优 选的10.700 MHz的中频处达到最小。此外还有利地，所述最小噪声的频率基本上通过整数的电容比 来确定。由此有利地，所述对所述最小噪声的频率的确定能够使频 率调整失效。在本专利技术的另一个实施例中，有利地，通过具有集成的频率调 整的LC振荡回路来构成所述第一带通滤波器和/或采用开关电容来 实现所述第二带通滤波器。同样有利地，借助放大器电路设置与所述L C振荡回路并联的可 变负电阻，该可变负电阻激励所述用于频率调整的LC振荡回路进行 振荡。在此也还有利的是，所述电阻能够进一步被用于提高所述LC 振荡回路的回路品质因数。在此适宜的是，所述带通i:-A模数转换器工作在37.05 MHz的 采样频率下，从而使得时钟频率的谐波有利地位于欧洲和日本的调 频带之外。ZF 10.700 MHz的中频选择被保留，以便能够使用现有的 廉价的外部中频滤波器元件。附图说明通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施方式所进行的描述，本专利技术的上述和其他的特征和优点将显而易见。附图示出 图1示出了根据本专利技术的带通2-A调制器的框图； 图2示出了根据本专利技术的带通S-A调制器的框图； 图3示出了一个示意图4示出了根据本专利技术的带通2-A调制器的框图； 图5示出了一个示意图6示出了根据本专利技术的带通S-A调制器的框图； 图7示出了一个框图； 图8示出了一个框图9示出了根据本专利技术的带通2-A调制器的框图； 图10示出了一个示意图。具体实施例方式图1示出了带通2:-A模数调制器1 (BPSDM)的一般结构。带 通S-A模数调制器1的结构由两个级联的带有反馈的二阶带通滤波 器2、3组成，所述反馈包括从多比特量化器4经D/A转换器5( DAC ) 到所述第一滤波器的反馈以及从多比特量化器4经D/A转换器6到 所述第二滤波器的反馈。因此，BPSDM1是一个四阶调制器。量化 器4由第二滤波器3控制。量化器4和D/A转换器5、 6有利地被实 施为多比特转换器，以尽可能进一步减少所述调制器的量化噪声。 D/A转换器6与第一滤波器2之间的线性度通过具有带通噪声成形 的动态元件匹配控制模块(DEM) 7来改善。由于使用了二阶噪声 成形算法，所述由D/A转换器的线性误差产生的量化噪声在中频处 被最小化。图2示出了具有开关电容的带通S-A调制器(BPSDM) 10的一 个优选实施方式。出于简化的目的，通过等效的不对称的电路图来 代替为了实施而设置的对称的电路。在此，两个带通滤波器11、 125被实施为SC振荡回路。第一 SC振荡回路11由两个通过电容C1和 C2以及从属于这两个电容的放大器构成的积分器II和12以及开关 电容C12和C21组成。第二 SC振荡回路12的结构与所述第一 SC 振荡回路相似，并且由两个通过电容C3和C4以及从属于这两个电 容的放大器构成的积分器13和14以及开关电容C34和C43组成。和放大器的尺寸。中频ZF由采样和保持网络13采样。采样和保持网络13的输出 电流减去D/A转换器17的输出电流，并且该电流差被馈入第一振荡 回路11的输入端。借助开关电容C13进行第一振荡回路11与第二 振荡回路12的耦合。量化器14由振荡回路S2控制。从D/A转换器16到所述第一 SC振荡回路的第一反馈经过DEM控制模块15,由此通过具有二阶 噪声成形的动态元件匹配(DEM)减少了由D/A转换器16中的匹 配误差所产生的工作频带中的量化噪声。到所述第二 SC振荡回路的第二反馈17是通过将D/A转换器14 的输出电流馈入该第二 SC振荡回路的输入端进行的。量化器14和 所述两个D/A转换器都具有17个等级的分辨率。采用开关电容来实 现这两个D/A转换器16和17 (SC-DAC)。可替换地，第二D/A转换器17也可以由控制模块15控制，其 优点在于，同样能减少该第二 D/A转换器中的线性误差。然而，研 究表明，第二D/A转换器17中的线性误差比第一 D/A转换器16中 的线性误差所产生的影响明显更小(大约10倍)。基于这个原因， 同样能够避免对所述第二 D/A转换器的线性化。在这里，通过所述 DEM控制模块所带来的线性化的优点面临由更高的时序要求而造成 的花费增力口。图3示出了 BPSDM的时序图。在时钟信号P1为高时，采样和 保持网络位于采样模块中并且参照图2,将采样和保持网络13的电 容CSH充电到输入信号IF的瞬时值上。在Pl的时钟脉沖下降沿时，电容CSH与输入端分开并保存其电荷，该电荷相应于在采样时刻通过CSH的电压。然后，经采样的电荷在下一个时钟信号P2期间按 图3中的附图标记21被转移到所述第一 SC振荡回路的第一积分器 II。同样在图3中示出了其他的电荷转移22至27。在图3中示出的 所述采样和保持网络的电压波形以及所述四个积分器的电压波形说 明了在它们的互补输出端上的电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带通∑－Δ模数转换器（１），该带通∑－Δ模数转换器（１）包括级联的第一和第二带通滤波器（２、３）以及量化器（４），该量化器（４）具有借助Ｄ／Ａ转换器到所述第一和第二滤波器（２、３）的反馈，其中，到所述第一带通滤波器的反馈经过具有二阶噪声成形的控制模块通向第一Ｄ／Ａ转换器，然而，到所述第二滤波器的反馈不经过所述控制模块。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H梅德，C莱尔，D尼恩胡伊斯，
申请(专利权)人：罗伯特博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]