。運算放大器221的反相輸入端與輸 出端之間耦接有并聯(lián)連接的第一電容225以及第一電阻223。通過第一電容225與第一電 阻223構(gòu)成的反饋路徑，運算放大器221可以在其輸出端提供誤差信號。需要說明的是，在 實際應(yīng)用中，求和級也可以采用其他的電路結(jié)構(gòu)。例如，求和級可以包括基于運算放大器的 加法電路，其也可以對電壓或電荷形式的輸入信號u(t)、和反饋信號f\(t)和&(〇進行求 和。運算放大器221的輸出端進一步地耦接環(huán)路濾波器203,以由環(huán)路濾波器203來對誤差 信號進行濾波。其中，環(huán)路濾波器203根據(jù)E_△模數(shù)轉(zhuǎn)換器200所需的噪聲轉(zhuǎn)移函數(shù)來 進行設(shè)計，并且可以通過例如運算放大器和電阻-電容網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)，在此不再贅述。同時， 環(huán)路濾波器203的輸出端則耦接至量化器205的輸入端。
[0070]相比于圖2所示的E_A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100,E_A模數(shù)轉(zhuǎn)換器200的環(huán)路濾波器 203提供了額外的第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器211，其耦接到量化器205的量化信號輸出端0 Q，用于根 據(jù)量化信號v(n)生成第三反饋信號f3(t)，并且將第三反饋信號f3(t)輸出到環(huán)路濾波器 203的輸出端，也即反饋至量化器205的輸入端。該第三反饋信號f3(t)與被濾波的誤差信 號x(t)求和后，提供給量化器205。第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器211提供了由量化器205到環(huán)路濾波 器203額外的信號反饋路徑。在一些實施例中，第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器211可以具有與第一數(shù)模 轉(zhuǎn)換器207相近的線性度，也即第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器211的線性度可以高于第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器209 的線性度，但是等于或小于第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器207的線性度。正如前述，可選地，在第一數(shù)模 轉(zhuǎn)換器207與量化器205的量化信號輸出端之間，可以耦接有信號處理模塊213。該信號處 理模塊213用于提高第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器207和/或第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器211輸出信號的精度。其 中，該信號處理可以包括動態(tài)單元匹配（dynamicelementmatching)處理和/或環(huán)路過度 延遲（excessloopdelay)補償處理。
[0071]在一些其他的實施例中，環(huán)路濾波器203可以是積分器級聯(lián)反饋結(jié)構(gòu)環(huán)路濾波 器。相應(yīng)地，第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器211的輸出端也可以耦接到環(huán)路濾波器203的中間節(jié)點。其 中，環(huán)路濾波器203的中間節(jié)點是指，在環(huán)路濾波器203包括由多個串聯(lián)連接的積分器構(gòu)成 的積分鏈路的情況下，該積分鏈路上兩個相鄰積分器之間的節(jié)點。
[0072] 圖6示出了圖4中量化器205的一種示例性結(jié)構(gòu)。
[0073] 如圖6所示，量化器205包括比較電路251和處理電路253。比較電路251用于 比較模擬輸入信號x(t)(也即圖4中的被過濾的誤差信號x(t))與多個不同的參考電壓以 分別獲取多個比較結(jié)果CR^CI^，其中每個比較結(jié)果為"0"或"1"。比較電路251采用并行 ADC結(jié)構(gòu)，因而包括多個前置放大器261和多個鎖存器263。鎖存器263用于在時鐘CKQ的 每個上升沿重新產(chǎn)生已鎖存比特。
[0074] 作為示例，圖6的量化器采用了3比特并行ADC結(jié)構(gòu)。因此，比較電路502產(chǎn)生的 溫度計碼包括7個比特CRe-C%，其中CR6為最高有效位，CR〇為最低有效位。通常地，當(dāng)模 擬輸入信號x(t)高于被比較的參考電壓時，溫度計碼的一個比特位" 1"，否則設(shè)置該比特 為"0"。因此，溫度計碼從"1"至"0"的轉(zhuǎn)變點即為模擬輸入信號x(t)轉(zhuǎn)變?yōu)樾∮谔囟▍?考電壓的點。
[0075]正如前述，比較結(jié)果CIVC&為全"0"或全"1"時，模擬輸入信號x(t)對應(yīng)于幅值 的最大或最小值，可以設(shè)定在此情況下，E_A模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入過載。假設(shè)E_A模數(shù)轉(zhuǎn)換 器的第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器采用1位數(shù)模轉(zhuǎn)換器。相應(yīng)地，處理電路253可以包括一個同或門，其 兩個輸入端分別連接到CR6和C&，而其輸出端可以連接到第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端。具體 地，當(dāng)輸入過載時，同或門輸出的過載信號為" 1"，其使得第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器生成具有預(yù)定參 考值的第二反饋信號；而當(dāng)輸入未過載時，也即CR6為"0"而C&為"1"的情況，同或門輸出 的過載信號為"〇"，第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出零值的第二反饋信號，其不會影響E-A模數(shù)轉(zhuǎn)換 器的運行。同時，比較結(jié)果CR^CRi可以提供給第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器，以使得第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器根 據(jù)不同的量化信號來生成對應(yīng)的第一反饋信號。例如，第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器可以是包括多個鏡 像電流路徑的電流鏡，其中每個鏡像電流路徑可以產(chǎn)生相同幅值的鏡像電流，并且每個鏡 像電流路徑由一個M0S開關(guān)控制閉合或斷開。CR^CRi的每一位分別連接到不同鏡像電流 路徑上M0S開關(guān)的柵極，以控制對應(yīng)鏡像電流路徑提供鏡像電流。這樣，第一反饋信號即可 根據(jù)量化信號中包含的比較結(jié)果來確定。
[0076]需要說明的是，上述關(guān)于量化器的結(jié)構(gòu)以及過載信號的生成方式僅為示例，在實 際應(yīng)用中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需求進行各種修改、替換或合并。
[0077]應(yīng)當(dāng)注意，盡管在上文詳細(xì)描述中提及了本申請實施例的E-A模數(shù)轉(zhuǎn)換器的若 干模塊或子模塊，但是這種劃分僅僅是示例性的而非強制性的。實際上，根據(jù)本申請的實施 例，上文描述的兩個或更多模塊的特征和功能可以在一個模塊中具體化。反之，上文描述的 一個模塊的特征和功能可以進一步劃分為由多個模塊來具體化。
[0078]本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以通過研究說明書、公開的內(nèi)容及附圖和所附的權(quán) 利要求書，理解和實施對披露的實施方式的其他改變。在權(quán)利要求中，措詞"包括"不排除 其他的元素和步驟，并且措辭"一"、"一個"不排除復(fù)數(shù)。在發(fā)明的實際應(yīng)用中，一個零件可 以執(zhí)行權(quán)利要求中所引用的多個技術(shù)特征的功能。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)理解為 對范圍的限制。
【主權(quán)項】
1. 一種E -A模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括： 求和級，用于接收輸入信號，并且通過從所述輸入信號中減去第一反饋信號與第二反 饋信號來生成誤差信號； 環(huán)路濾波器，其耦接到所述求和級的輸出端，用于對所述誤差信號進行濾波； 量化器，其耦接到所述環(huán)路濾波器的輸出端，用于量化所述被濾波的誤差信號以生成 量化信號，并用于根據(jù)所述被濾波的誤差信號生成過載信號，其中所述過載信號用于指示 所述被濾波的誤差信號是否過載和/或過載程度； 第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其耦接到所述量化器以接收所述量化信號，用于根據(jù)所述量化信號 生成所述第一反饋信號；以及 第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其耦接到所述量化器以接收所述過載信號，用于根據(jù)所述過載信號 生成所述第二反饋信號。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的E - △模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述量化器具有量化信號輸 出端以及信號過載輸出端，其中所述量化器在所述量化信號輸出端輸出所述量化信號，并 在所述信號過載輸出端輸出所述過載信號。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的E -△模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述量化器對所述被濾波的 誤差信號與預(yù)定過載閾值進行比較，并根據(jù)所述比較結(jié)果生成所述過載信號。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的E -A模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述E -A模數(shù)轉(zhuǎn)換器還包 括： 信號處理模塊，其耦接在所述量化器與所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器之間，用于提高所述第一 數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出信號的線性度。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的E _△模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述信號處理模塊包括動態(tài) 單元匹配模塊，用于將所述量化信號中的失配轉(zhuǎn)移到所述環(huán)路濾波器的通帶之外。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的E _△模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述信號處理模塊還用于補 償環(huán)路過度延遲的模塊。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的E _ △模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器的線性 度低于所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器的線性度。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的E _ △模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器是多臺 階數(shù)模轉(zhuǎn)換器。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的E - △模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述環(huán)路濾波器是積分器級 聯(lián)反饋結(jié)構(gòu)環(huán)路濾波器。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的E -△模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述環(huán)路濾波器是電阻電 感電容濾波器。11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的E -A模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述E -A模數(shù)轉(zhuǎn)換器還 包括： 第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其耦接到所述量化器以接收所述量化信號，用于根據(jù)所述量化信號 生成第三反饋信號，并且將所述第三反饋信號輸出到所述環(huán)路濾波器的輸出端或所述環(huán)路 濾波器的中間節(jié)點。12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的E -A模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述E -A模數(shù)轉(zhuǎn)換器是 連續(xù)時間E -A模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
【專利摘要】本申請公開了一種∑-Δ模數(shù)轉(zhuǎn)換器。該∑-Δ模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括：求和級，用于接收輸入信號，并且通過從輸入信號中減去第一反饋信號與第二反饋信號來生成誤差信號；環(huán)路濾波器，其耦接到求和級的輸出端，用于對所述誤差信號進行濾波；量化器，其耦接到環(huán)路濾波器的輸出端，用于量化被濾波的誤差信號以生成量化信號，并用于根據(jù)被濾波的誤差信號生成過載信號，其中過載信號用于指示被濾波的誤差信號是否過載和/或過載程度；第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其耦接到量化器以接收量化信號，用于根據(jù)量化信號生成第一反饋信號；以及第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其耦接到量化器以接收過載信號，用于根據(jù)過載信號生成第二反饋信號。
【IPC分類】H03M1/12, H03M3/00
【公開號】CN104954018
【申請?zhí)枴緾N201410155996
【發(fā)明人】斯笑岷
【申請人】瀾起科技（上海）有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2014年4月17日
【公告號】US20150280734