換器，該電流型數(shù)模轉(zhuǎn)換 器是包括具有多路鏡像電流路徑的電流鏡，其中每路鏡像電流路徑可以按照預(yù)定比例對一 偏置電流進(jìn)行鏡像，以得到對應(yīng)大小的鏡像電流。通過斷開或閉合每路鏡像電流路徑，該電 流型數(shù)模轉(zhuǎn)換器可以提供不同幅度的輸出電流，其中該輸出電流是鏡像電流的和。在一些 實(shí)施例中，第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器107也可以是開關(guān)電容式權(quán)電阻數(shù)模轉(zhuǎn)換器，例如第一數(shù)模轉(zhuǎn) 換器107是半歸零開關(guān)電容式權(quán)電阻數(shù)模轉(zhuǎn)換器。
[0054] 在一些實(shí)施例中，量化器105輸出的量化信號(hào)v(n)可以在被經(jīng)過信號(hào)處理后再提 供給第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器107,該信號(hào)處理用于提高第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出信號(hào)的線性度。其中， 該信號(hào)處理可以包括動(dòng)態(tài)單元匹配（dynamicelementmatching)處理和/或環(huán)路過度延 遲（excess loop delay)補(bǔ)償處理。例如，E-A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100可以包括動(dòng)態(tài)單元匹配 模塊（圖中未示出），其耦接在量化器105的量化信號(hào)輸出端0Q與第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器107的輸 入端之間，用于將量化信號(hào)v(n)中的失配轉(zhuǎn)移到環(huán)路濾波器103的通帶之外。附加的動(dòng)態(tài) 單元匹配處理可以平衡第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器107中數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換單元的使用可能性。這樣，在 E-A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100工作的下一周期，由量化信號(hào)v(n)轉(zhuǎn)換的第一反饋信號(hào)fjt)中的 高頻失配可以被環(huán)路濾波器112濾除掉。此外，E_A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100還可包括用于補(bǔ)償 環(huán)路過度延遲的模塊，其耦接在量化器105的量化信號(hào)輸出端0Q與第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器107的 輸入端之間。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，任何適合的動(dòng)態(tài)單元匹配和環(huán)路過度延遲補(bǔ)償電 路結(jié)構(gòu)都可以應(yīng)用于本發(fā)明實(shí)施例的E-A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100。
[0055] 第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器109用于根據(jù)過載信號(hào)1 (n)生成第二反饋信號(hào)f2 (t)。以第二數(shù) 模轉(zhuǎn)換器109是一位數(shù)模轉(zhuǎn)換器為例，其可以根據(jù)輸入信號(hào)的不同而輸出零值(零電壓、零 電流或零電荷）或一非零值的模擬信號(hào)，該非零值的模擬信號(hào)即為一預(yù)定參考值(參考電壓 值、或參考電流值或參考電荷值)。例如，當(dāng)過載信號(hào)l(n)具有第二邏輯值時(shí)，第二反饋信 號(hào)4(0可以是零值的模擬信號(hào)。這時(shí)，第二反饋信號(hào)f2(t)不會(huì)影響誤差信號(hào)e(t)，誤差 信號(hào)e(t)的大小等于輸入信號(hào)u(t)與第一反饋信號(hào)&(〇之間的差。然而，當(dāng)過載信號(hào) l(n)具有第一邏輯值時(shí)，第二反饋信號(hào)f2(t)是非零值的模擬信號(hào)。這時(shí)，誤差信號(hào)e(t) 等于輸入信號(hào)u(t)與第一反饋信號(hào)f\(t)和第二反饋信號(hào)f2(t)的差。換言之，經(jīng)由求和 級(jí)101，輸入信號(hào)u(t)被同時(shí)減去第一反饋信號(hào)f\(t)和第二反饋信號(hào)f2(t)的預(yù)定參考 值，從而得到較小的誤差信號(hào)e(t)以及相應(yīng)的被過濾的誤差信號(hào)x(t)?？梢岳斫?，當(dāng)過載 信號(hào)l(n)包括多位數(shù)據(jù)以指示過載程度時(shí)，第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器109可以根據(jù)過載信號(hào)l(n) 具體值不同而生成對應(yīng)值的第二反饋信號(hào)f2(t)。例如，被過濾的誤差信號(hào)x(t)過載程度 越高(也即輸入信號(hào)u(t)越大)，則第二反饋信號(hào)&(〇的幅值也越大，以補(bǔ)償或抵消過大的 輸入信號(hào)u(t)。
[0056] 可以看出，對于上述實(shí)施例中的E_A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100,當(dāng)輸入信號(hào)u(t)過大并造 成被過濾的誤差信號(hào)x(t)過載時(shí)，量化器105可以生成第一邏輯值的過載信號(hào)l(n)。這 樣，輸出信號(hào)u(t)通過可以減去額外的預(yù)定參考值來使得誤差信號(hào)e(t)迅速地降低到量 化器105的量化范圍內(nèi)。量化器105,第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器107和第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器能夠進(jìn)一步地 根據(jù)未過載的誤差信號(hào)e(t)來進(jìn)行相應(yīng)精度的模擬數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。數(shù)模轉(zhuǎn)換器精度與 其延遲正相關(guān)，由于提供預(yù)定參考值的第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器109不需要具有高線性度，因此，采 用相對低線性度的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，E_A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100的環(huán)路處理延遲低，提高了E_A模 數(shù)轉(zhuǎn)換器1〇〇的整體信號(hào)轉(zhuǎn)換速度。
[0057] 在圖2中，E_A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100的模數(shù)轉(zhuǎn)換精度(在第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出為〇時(shí)） 仍取決于第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器107,而第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器107相對較高的數(shù)模轉(zhuǎn)換線性度保證了 E-A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100的模數(shù)轉(zhuǎn)換精度。在第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出不為0時(shí)，第二數(shù)模轉(zhuǎn)換 器決定了E_A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100的模數(shù)轉(zhuǎn)換精度。
[0058] 需要說明的是，上述實(shí)施例中，E-A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100采用了兩個(gè)反饋數(shù)模轉(zhuǎn)換 器，也即第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器107以及第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器109。在一些其他的實(shí)施例中，根據(jù)實(shí)際 應(yīng)用的需要，根據(jù)本發(fā)明的E_△模數(shù)轉(zhuǎn)換器還可以包括更多個(gè)耦接在量化器與求和級(jí)之 間的反饋數(shù)模轉(zhuǎn)換器。這些反饋數(shù)模轉(zhuǎn)換器可以根據(jù)過載信號(hào)或量化信號(hào)生成對應(yīng)的反饋 信號(hào)。
[0059] 由于本發(fā)明的E-A模數(shù)轉(zhuǎn)換器降低了對peakSNDR的要求，從而降低了對寄生 及環(huán)境干擾敏感性的要求，因此在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的E_△模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以集成在 芯片級(jí)系統(tǒng)上，例如與數(shù)字處理電路一同集成在同一芯片中。
[0060] 圖3示出了現(xiàn)有技術(shù)E-A模數(shù)轉(zhuǎn)換器的SNDR-輸入信號(hào)曲線。如圖3所示，橫 軸-輸入信號(hào)幅值表示E-△模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入信號(hào)幅值相對于量化器的過載閾值的比 值，其中，OdBFS點(diǎn)表示輸入信號(hào)幅值等于過載閾值，信號(hào)幅值超過過載閾值意味著信號(hào)過 載。其中，曲線41表示現(xiàn)有技術(shù)E_A模數(shù)轉(zhuǎn)換器的SNDR隨輸入信號(hào)幅值變化的曲線。
[0061] 可以看出，對于現(xiàn)有技術(shù)的E-A模數(shù)轉(zhuǎn)換器，SNDR值隨著輸入信號(hào)幅值的增加 而增加，但在接近過載閾值時(shí)迅速下降。在滿足系統(tǒng)基本運(yùn)行所需SNDR閾值Tn的情況下， 現(xiàn)有技術(shù)E_A模數(shù)轉(zhuǎn)換器能夠正常工作的輸入信號(hào)幅值范圍為（L1，H1)，其中，H1接近但 略小于過載閾值。這意味著當(dāng)輸入信號(hào)幅值達(dá)到過載閾值后，E_A模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入過載， 這造成E_A模數(shù)轉(zhuǎn)換器不能穩(wěn)定工作。
[0062] 圖4示出了圖2的E-A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100的SNDR-輸入信號(hào)曲線。
[0063] 如圖4所不，橫軸-輸入信號(hào)幅值表不E-A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100的輸入信號(hào)幅值相 對于量化器105的過載閾值的比值，其中，OdBFS點(diǎn)表不輸入信號(hào)幅值等于過載閾值，信號(hào) 幅值超過過載閾值意味著信號(hào)過載?？v軸的上半部表示E_A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100的SNDR值， 而縱軸的下半部表示時(shí)間。其中，曲線53表示圖2的E-A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100的SNDR值隨 輸入信號(hào)幅值變化的曲線，而曲線55則示出了輸入信號(hào)隨時(shí)間的變化。
[0064] 根據(jù)本申請E-A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100的曲線53,當(dāng)輸入信號(hào)未過載時(shí)，E-A模數(shù) 轉(zhuǎn)換器100的運(yùn)行類似于現(xiàn)有技術(shù)E-A模數(shù)轉(zhuǎn)換器的運(yùn)行，也即其SNDR值隨輸入信號(hào)幅 值的增加而增加，并在當(dāng)輸入信號(hào)幅值接近過載閾值時(shí)達(dá)到最大值。然而，當(dāng)輸入信號(hào)過載 后，也即當(dāng)曲線55出現(xiàn)例如過載脈沖57時(shí)，得益于第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器的反饋，本申請的E_A 模數(shù)轉(zhuǎn)換器100能夠快速地從輸入信號(hào)中減去一參考值，以使得量化器的輸入端信號(hào)下降 到其正常工作范圍中。這樣，在輸入信號(hào)過載的情況下，本申請E_A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100仍能 夠正常工作，并且仍具有適當(dāng)?shù)腟NDR值。正如前述，當(dāng)輸入信號(hào)超過過載閾值時(shí)，第二數(shù)模 轉(zhuǎn)換器決定了E_△模數(shù)轉(zhuǎn)換器100的模數(shù)轉(zhuǎn)換精度，并且在此情況下，第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器決 定了E-A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100的SNDR值(包括其SNDR峰值)。
[0065]可以看出，當(dāng)輸入信號(hào)幅值處于（LI'，H1'）范圍內(nèi)時(shí)，E-A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100的SNDR值可以始終大于維持系統(tǒng)基本運(yùn)行所需的閾值Tn，這使得系統(tǒng)能夠在出現(xiàn)大脈沖輸 入信號(hào)(例如脈沖57)后盡快恢復(fù)正常狀態(tài)，以減少大脈沖輸入信號(hào)對系統(tǒng)運(yùn)行的影響。同 時(shí)，當(dāng)輸入信號(hào)幅值處于（L2，H2)范圍內(nèi)時(shí)，E-A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100的SNDR值能夠大于系 統(tǒng)正常運(yùn)行所需閾值Tb，因此E_ △模數(shù)轉(zhuǎn)換器100后接的信號(hào)處理電路或系統(tǒng)能夠正常 運(yùn)行。其中，（LI'，H1'）的范圍大于（L2，H2)的范圍。
[0066] 還可以看出，當(dāng)E_A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100后級(jí)的電路系統(tǒng)正常運(yùn)行所需的SNDR大于 Tn時(shí)，E_A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100能夠正常響應(yīng)的輸入信號(hào)幅值范圍由圖3所示的（Ll，H1)擴(kuò) 展為圖4所示的（LI'，HI'），其中HI'大于HI。而當(dāng)電路系統(tǒng)基本運(yùn)行所需的SNDR大于Tn、并且電路系統(tǒng)正常運(yùn)行所需的SNDR大于Tb(其中，Tb大于Tn)時(shí)，E-A模數(shù)轉(zhuǎn)換器 100可以提高系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)速度，也即當(dāng)輸入信號(hào)出現(xiàn)高幅值輸入脈沖57時(shí)，應(yīng)用E-A 模數(shù)轉(zhuǎn)換器100的電路系統(tǒng)能夠更快速地從不穩(wěn)定狀態(tài)恢復(fù)。
[0067] 圖5示出了根據(jù)本申請一個(gè)實(shí)施例的E_A模數(shù)轉(zhuǎn)換器200。
[0068]如圖5所示，該E-A模數(shù)轉(zhuǎn)換器200包括：求和節(jié)點(diǎn)201、環(huán)路濾波器203、量化 器205、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器207、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器209、第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器211以及信號(hào)處理模塊 213。其中，第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器207、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器209、第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器211均為電流型數(shù) 模轉(zhuǎn)換器。
[0069]在圖5所示的實(shí)施例中，求和級(jí)采用的是電流形式。在輸入端輸入的輸入信號(hào)u(t)經(jīng)由輸入電阻231轉(zhuǎn)換為輸入電流。第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器207和第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器209分別 提供的第一反饋信號(hào)f\(t)與第二反饋信號(hào)&(〇可以是與輸入電流方向相反的電流。這 三股電流在求和節(jié)點(diǎn)201求和，也即從輸入電流中減去反饋電流⑴和f2⑴以得到誤差 電流e(t)。求和節(jié)點(diǎn)201是基于運(yùn)算放大器221實(shí)現(xiàn)電流求和功能的。運(yùn)算放大器221的 同相輸入端接地，而反向輸入端耦接到求和節(jié)點(diǎn)201