CN106209109A - 信号调制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种信号调制装置，包括：积分电路，用于根据经缩放的模拟信号和第一反馈信号产生积分信号；共振电路，用于根据所述积分信号产生共振信号；第一信号转换电路，用于将所述共振信号转换为数字输出信号；第二信号转换电路，用于将所述数字输出信号转换为所述第一反馈信号；第一阻抗电路，具有接收模拟信号的第一端和耦接至所述共振电路的第二端，用于改变前向路径传递函数中零点的位置，进而调整所述信号调制装置的信号传递函数；第二阻抗电路，具有接收所述模拟信号的第一端和耦接至所述积分电路的第二端，用于产生所述经缩放的模拟信号。采用本发明，可以有效减少或消除信号传递函数响应中的峰值。

Description

信号调制装置

技术领域

本发明涉及信号调制技术，更特别地，涉及一种信号调制装置。

背景技术

与反馈拓扑相比，前馈拓扑(feed-forward topology)具有较低的内部信号振幅以及较少的反馈数模元件(digital-to-analog element)等优势，因此，连续时间Σ-Δ调制器(continuous-time sigma-delta modulator，CT-SDM)经常选择以前馈拓扑的方式实现。然而，前馈拓扑在信号传递函数(signal transfer function，STF)中表现出大的带外峰值(out-of-band peaking)，这将是具有强干扰/阻塞的无线应用中的一个问题。更具体地，当存在带外干扰时，带外峰值可能会减少由基带滤波器或中频滤波器提供的滤波能力以及导致调制器的动态范围衰减。同时，较大的带外信号可能会潜在地使量化器的输入过载(overload)并导致不稳定的调制器。因此，如何降低连续时间Σ-Δ调制器的带外信号能量是无线通信领域中一个非常紧迫的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种功率配置方法及用户设备，以解决上述问题。

根据本发明实施例，提供了一种信号调制装置。该信号调制装置包括：积分电路、共振电路、第一信号转换电路、第二信号转换电路、第一阻抗电路和第二阻抗电路。所述积分电路，用于根据经缩放的模拟信号和第一反馈信号产生积分信号。所述共振电路，用于根据所述积分信号产生共振信号。所述第一信号转换电路，用于将所述共振信号转换为数字输出信号。所述第二信号转换电路，用于将所述数字输出信号转换为所述第一反馈信号。所述第一阻抗电路具有接收模拟信号的第一端和耦接至所述共振电路的第二端，用于改变前向路径传递函数中零点的位置，进而调整所述信号调制装置的信号传递函数。所述第二阻抗电路具有接收所述模拟信号的第一端和耦接至所述积分电路的第二端，以产生所述经缩放的模拟信号。

采用本发明，可对所述信号调制装置的信号传递函数进行调整，有效减少或消除信号传递函数响应中的峰值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种信号调制装置100的示意图；

图2是本发明实施例提供的连续时间Σ-Δ调制器的信号传递函数响应的示意图；

图3是本发明实施例提供的一种通用共振电路104的单端实现的示意图；

图4是根据本发明第一实施例提供的一种单端连续时间Σ-Δ调制装置400的示意图；

图5是根据本发明第二实施例提供的一种单端连续时间Σ-Δ调制装置500的示意图；

图6是根据本发明第三实施例提供的一种单端连续时间Σ-Δ调制装置600的示意图；

图7是根据本发明第四实施例提供的一种单端连续时间Σ-Δ调制装置700的示意图。

具体实施方式

以下描述为本发明实施的较佳实施例。以下实施例仅用来例举阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的范畴。在通篇说明书及以下权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区别元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区别的基准。本发明中使用的术语“元件”、“系统”和“装置”可以是与计算机相关的实体，其中，该计算机可以是硬件、软件、或硬件和软件的结合。在以下描述和权利要求书当中所提及的术语“包含”和“包括”为开放式用语，故应解释成“包含，但不限定于…”的意思。此外，术语“耦接”意指间接或直接的电气连接。因此，若文中描述一个装置耦接于另一装置，则代表该装置可直接电气连接于该另一装置，或者透过其它装置或连接手段间接地电气连接至该另一装置。

请参照图1，图1是本发明实施例提供的一种信号调制装置100的示意图。信号调制装置100可以是连续时间Σ-Δ调制器(continuous-time sigma-deltamodulator，CT-SDM)或连续时间Σ-Δ调制模数转换器(continuous-timesigma-delta modulating analog-to-digital converter，CT-SDM ADC)。信号调制装置100包括：积分电路(integrating circuit)102、共振电路(resonating circuit)104、第一信号转换电路(signal converting circuit)106、第二信号转换电路108、第一阻抗电路(impedance circuit)110、第二阻抗电路112。积分电路102用于根据经缩放的模拟信号(scaled analog signal)Sin和第一反馈信号(feedback signal)Sfb1，在输出端Nint产生积分信号(integrated signal)Sint。共振电路104用于根据该积分信号Sint，在输出端Nre产生共振信号(resonating signal)Sre。第一信号转换电路106由时钟信号Sck驱动，以及，用于在每个时钟周期中将该共振信号Sre转换为数字输出信号Sd。第二信号转换电路108用于将该数字输出信号Sd转换为第一反馈信号Sfb1。第一阻抗电路110具有接收模拟信号Sa的第一端N1和耦接至共振电路104的第二端N2，用于改变(alter)前向路径传递函数(forward-path transfer function)中零点的位置，进而调整信号调制装置100的信号传递函数(signal transfer function，STF)。第二阻抗电路112具有接收该模拟信号Sa的第一端(如N1)和耦接至积分电路102的第二端N3，用于产生该经缩放的模拟信号Sin(也就是说，信号Sin是对模拟信号Sa进行缩放后获得的一模拟信号)。

积分电路102包括：组合电路(combining circuit)1022和积分器(integrator)1024。组合电路1022用于根据该经缩放的模拟信号Sin和第一反馈信号Sfb1产生一组合信号Ser。积分器1024用于对该组合信号Ser进行积分，以产生积分信号Sint。共振电路104可以是单运算放大器共振器(single-operational-amplifierresonator)，以及，该共振电路104可以包括增益调整电路(gain-adjusting circuit)1042和双T滤波器(twin-T filter)1044。如图1所示，增益调整电路1042经由三端(Na、Nb和Nc)与双T滤波器1044连接。第一信号转换电路106是模数转换器(analog-to-digital converter，ADC)，以及，第二信号转换电路108是数模转换器(digital-to-analog converter，DAC)。此外，组合信号Ser是该经缩放的模拟信号Sin和第一反馈信号Sfb1之间的差异(如图1所示，该差异可以表现为该经缩放的模拟信号Sin和第一反馈信号Sfb1之差)。

第一阻抗电路110可以单独为与频率无关的电路(frequency-independentcircuit)，或者为与频率无关的电路和与频率相关的电路(frequency-dependentcircuit)的结合，用于有区别地调整信号调制装置100的信号传递函数。此外，在本发明中，第二阻抗电路112被限制为与频率无关的电路。

图2是本发明实施例提供的连续时间Σ-Δ调制器的信号传递函数响应的示意图，其中，曲线202是传统的连续时间Σ-Δ调制器的响应；曲线204是本发明的具有第一阻抗电路110的信号调制装置100的响应，其中，该第一阻抗电路110具有与频率无关的电路；以及，曲线206是本发明的具有第一阻抗电路110的信号调制装置100的响应，其中，该第一阻抗电路110具有与频率无关的电路和与频率相关的电路。

没有使用第一阻抗电路110的传统连续时间Σ-Δ调制器，其信号传递函数响应202在带外频率处具有峰值202a。当在信号调制装置100中应用第一阻抗电路110(该第一阻抗电路110具有与频率无关的电路)时，可以将前向路径传递函数中的零点移除。因此，在该全极点(all-pole)信号传递函数响应204中消除了峰值。此外，当在信号调制装置100中应用第一阻抗电路110(该第一阻抗电路110具有与频率无关的电路和与频率相关的电路)时，前向路径传递函数中会引入一个凹口(notch)并且将该函数中剩余的零点推至更高的带外频率。因此，在这样的类椭圆(elliptic-like)的信号传递函数响应206中消除了峰值，并且在阻带(stop-band)中存在一凹口206a。

请参照图3，图3是本发明实施例提供的一种通用共振电路104的单端(single-ended)实现的示意图。共振电路104包括增益调整电路1042和双T滤波器1044。增益调整电路1042具有用于接收积分信号Sint或参考电压的输入端，以及多个输出端分别耦接于双T滤波器1044的输入端Na、Nb、Nc，该增益调整电路1042用于调整从积分信号Sint至共振信号Sre的每一条路径上的增益(或称为传递增益)，其中，Na是放大电路(amplifying circuit)10440的第一输入端(如负输入端)，Nb是第二反馈电路(feedback circuit)10444的中间端(intermediate terminal)，以及，Nc是第一反馈电路10442的中间端。

双T滤波器1044包括：放大电路10440、第一反馈电路10442和第二反馈电路10444。放大电路10440具有两个输入端，其中，正输入端耦接于参考电压，负输入端(如Na端)耦接于第一反馈电路10442和第二反馈电路10444的输入端。此外，放大电路10440具有输出端Nre，用于输出该共振信号Sre，其中，放大电路10440的输出端Nre耦接于第一反馈电路10442和第二反馈电路10444的其它输入端。

根据本发明实施例，为了满足共振装置104的共振条件，增益调整电路1042、第一反馈电路10442以及第二反馈电路10444的元件组合需经过挑选，以便连接到中间端Nb的等效阻抗(equivalent impedance)大致(substantially)等于连接至中间端Nc的等效阻抗。

更特别地，第一反馈电路10442可以包括：第一电阻(resistor)10442a、第二电阻10442b和第一电容(capacitor)10422c。第一电阻10442a的第一端耦接于放大电路10440的负输入端Na。第二电阻10442b的第一端耦接于第一电阻10442a的第二端，以及，第二电阻10442b的第二端耦接于放大电路10440的输出端。第一电容10442c的第一端耦接于第一电阻10442a的第二端，以及，第一电容10442c的第二端耦接于参考电压，其中，第一电阻10442a的第二端是第一反馈电路10442的中间端Nc，第一电阻10442a的第一端是第一反馈电路10442的一输入端，第二电阻10442b的第二端是第一反馈电路10442的另一输入端(或输出端)。

第二反馈电路10444可以包括：第二电容10444a、第三电容10444b和第三电阻10444c。第二电容10444a的第一端耦接于放大电路10440的负输入端Na。第三电容10444b的第一端耦接于第二电容10444a的第二端，以及，第三电容10444b的第二端耦接于放大电路10440的输出端。第三电阻10444c的第一端耦接于第二电容10444a的第二端，以及，第三电阻10444c的第二端耦接于参考电压，其中，第二电容10444a的第二端是第二反馈电路10444的中间端Nb；第二电容10444a的第一端是第二反馈电路10444的一输入端，第三电容10444b的第二端是第二反馈电路10444的另一输入端(或输出端)。

通常来说，增益调整电路1042可以包括：第一阻抗电路1042a、第二阻抗电路1042b、第三阻抗电路1042c、第四阻抗电路1042d和第五阻抗电路1042e。第一阻抗电路1042a耦接在Nint端(即积分电路102的输出端)和放大电路10440的负输入端Na之间。第二阻抗电路1042b耦接在Nint端和第二反馈电路10444的中间端Nb之间。第三阻抗电路1042c耦接在参考电压和第二反馈电路10444的中间端Nb之间。第四阻抗电路1042d耦接在Nint端和第一反馈电路10442的中间端Nc之间。第五阻抗电路1042e耦接在参考电压和第一反馈电路10442的中间端Nc之间。

本发明实施例中，第一阻抗电路110将信号调制装置100的输入模拟信号耦接到放大电路10440的负输入端Na。若第一阻抗电路110是与频率无关的电路，则信号调制装置100的前向传递函数G(s)可以用下面的等式(1)、(2)以及(3)表示：

$G_p\left(s\right)=\frac{b_1\·(a_1{s}^2+a_2{s}^1+a_3{s}^0)}{s(s^2+g)}---\left(2\right)$

$\frac{\left(R_{10442a}\right|\left|R_{10442b}\right|\left|\frac{1}{4R_{10442c}}\right|\left|Z_{1042c}\right|\left|Z_{1042d}\right)}{T_s}=\frac{\left(\frac{1}{{\mathrm{sC}}_{10444a}}\right|\left|\frac{1}{{\mathrm{sC}}_{10444b}}\right|\left|R_{10444c}\right|\left|Z_{1042c}\right|\left|Z_{1042b}\right)}{T_s}=nrc---\left(3\right)$

其中，b₁由第二阻抗电路112确定，以及，b_FI由第一阻抗电路110的与频率无关的组件确定。Gp(s)是没有包括第一阻抗电路110的原始的前向路径传递函数，以及，a₁、a₂、a₃和g是回路参数，这些回路参数由信号调制装置100的共振电路104确定。F_S(T_S)是时钟信号Sck的频率(周期)。为了使等式(1)简洁，中间端Nb(或Nc)上的等效时间常数乘积(time-constant product)与时钟信号Sck的周期之间的比例用nrc表示。因此，通过合理选择b_FI和nrc，可以移除新的前向路径传递函数G(s)中的零点。由于从信号流分析知道信号传递函数本质上是前向路径传递函数G(s)与噪声传递函数(noise transfer function，NTF)的乘积这一事实，因此，实现了信号调制装置100，该信号调制装置100的信号传递函数为全极点响应(all-pole response)，或如图2所示的曲线204。

另一方面，若第一阻抗电路110是与频率无关的电路和与频率相关的电路的结合，则信号调制装置100的前向路径传递函数G(s)可以用下面的等式(4)表示。

其中，b_FI和b_FD分别由第一阻抗电路110中与频率无关的组件和与频率相关的组件确定。类似地，通过设计b_FI、b_FD和nrc，当前的前向路径传递函数G(s)具有在频率m处的凹口和在频率w_z处的剩余零点。若频率m以及w_z均位于信号传递函数的阻带中，则实现了信号调制装置100，该信号调制装置100的信号传递函数为类椭圆响应(elliptic-like response)，或如图2所示的曲线206。

请参照图4，图4是根据本发明第一实施例提供的一种单端连续时间Σ-Δ调制装置400的示意图。图4示出了信号调制装置100的第一实施例的详细示意图。该单端连续时间Σ-Δ调制装置400包括：积分电路402、共振电路404、第一信号转换电路406、第二信号转换电路408、第一阻抗电路410以及第二阻抗电路412。积分电路402包括放大电路402a和电容402b。放大电路402a具有接收该经缩放的模拟信号Sin_1和第一反馈信号Sfb1_1的组合信号Ser_1的第一输入端(如负输入端)，以及，耦接至参考电压的第二输入端(如正输入端)。电容402b的第一端耦接至放大电路402a的第一输入端，以及，电容402b的第二端耦接至放大电路402a的输出端，以输出积分信号Sint_1。

共振电路404包括：放大电路404a、多个电阻404b-404f和多个电容404g-404k。放大电路404a是具有负输入端、正输入端和输出端的运算放大器(operational amplifier)。电阻404b、404c和电容404i被配置成放大电路404a的第一反馈电路，以及，该第一反馈电路耦接在放大电路404a的负输入端和输出端之间。电容404g、404h和电阻404d被配置成放大电路404a的第二反馈电路，以及，该第二反馈电路耦接在放大电路404a的负输入端和输出端之间。电阻404e、404f和电容404j、404k被配置成共振电路404的增益调整电路，以及，该增益调整电路耦接至放大电路404a的负输入端、第一反馈电路的中间端(如电阻404b、404c、404f和电容404i的共同节点)以及第二反馈电路的中间端(如电容404g、404h、404k和电阻404d的共同节点)。共振电路404用于根据积分信号Sint_1产生共振信号Sre_1。其中，在所述第一反馈电路的所述中间端上的等效阻抗大致等于在所述第二反馈电路的所述中间端上的等效阻抗，以及，所述增益调整电路用于调整从所述积分信号Sint_1至所述共振信号Sre_1的传递增益，以及，所述放大电路404a进一步包括耦接至一参考电压的第二输入端(正输入端)。在一实施例中，第一反馈电路包括：电阻404b、404c和电容404i，其中，电阻404b的第一端耦接至放大电路404a的第一输入端(负输入端)；电阻404c第一端耦接至电阻404b的第二端，以及，电阻404c的第二端耦接至放大电路404a的输出端；电容404i的第一端耦接至电阻404b的第二端，以及，电容404i的第二端耦接至一参考电压；其中，电阻404b的第二端是第一反馈电路的中间端。在一实施例中，第二反馈电路包括：电容404g、404h和电阻404d，其中，电容404g的第一端耦接至放大电路404a的第一输入端；电容404h的第一端耦接至电容404g的第二端，以及，电容404h的第二端耦接至放大电路404a的输出端；电阻404d的第一端耦接至电容404g的第二端，以及，电阻404d的第二端耦接至一参考电压；其中，电容404g的第二端是第二反馈电路的中间端。在一实施例中，所述增益调整电路包括：电阻404e、404f和电容404j、404k，其中，电阻404e的第一端用于接收积分信号Sint_1，以及，电阻404e的第二端耦接至放大电路404a的第一输入端；电容404j的第一端用于接收积分信号Sint_1，以及，电容404j的第二端耦接至放大电路404a的所述第一输入端；电容404k的第一端用于接收积分信号Sint_1，以及，电容404k的第二端耦接至电容404g的第二端；电阻404f的第一端耦接至一参考电压，以及，电阻404f的第二端耦接至电阻404b的第二端。具体地，共振电路404中各元件的连接如图4所示。

第一信号转换电路406包括：组合电路406a、量化器(quantizer)406b、延迟电路(delay circuit)406c以及数模转换器(digital-to-analog converter，DAC)406d。组合电路406a用于根据共振信号Sre_1和第二反馈信号Sfb2_1产生组合信号Scb_1。量化器406b由时钟信号Sck_1驱动，以及用于在每个时钟周期中产生组合信号Scb_1的数字输出信号Sd_1。延迟电路406c用于对数字输出信号Sd_1进行延迟，以产生延迟信号Sdd_1。数模转换器406d用于根据延迟信号Sdd_1产生第二反馈信号Sfb2_1。根据本实施例，组合信号Scb_1是共振信号Sre_1和第二反馈信号Sfb2_1之间的差异。

此外，第二信号转换电路408用于将延迟信号Sdd_1(该延迟信号是根据数字输出信号Sd_1获得的)转换为第一反馈信号Sfb1_1。用于产生该经缩放的模拟信号Sin_1的第二阻抗电路412可以是一电阻，该电阻的第一端接收模拟信号Sa_1，以及，该电阻的第二端耦接至积分电路402。应当指出的是，积分电路402根据该经缩放的模拟信号Sin_1和第一反馈信号Sfb1_1产生积分信号Sint_1。第一阻抗电路410可以是一电阻，该电阻的第一端用于接收模拟信号Sa_1，以及，该电阻的第二端耦接至放大电路404a的负输入端。

由于第一阻抗电路410是与频率无关的组件，如电阻，因此，该单端连续时间Σ-Δ调制装置400的响应相似于图2所示的曲线204。

请参照图5，图5是根据本发明第二实施例提供的一种单端连续时间Σ-Δ调制装置500的示意图。图5示出了信号调制装置100的第二实施例的详细示意图。该单端连续时间Σ-Δ调制装置500包括：积分电路502、共振电路504、第一信号转换电路506、第二信号转换电路508、第一阻抗电路510以及第二阻抗电路512。积分电路502包括放大电路502a和电容502b。放大电路502a的第一输入端(如负输入端)接收该经缩放的模拟信号Sin_2和第一反馈信号Sfb1_2的组合信号Ser_2，以及，放大电路502a的第二输入端(如正输入端)耦接至参考电压。电容502b的第一端耦接至放大电路502a的第一输入端，以及，电容502b的第二端耦接至放大电路502a的输出端，用于输出积分信号Sint_2。

共振电路504包括：放大电路504、多个电阻504b-504g以及多个电容504h-504m。放大电路504a是具有负输入端、正输入端和输出端的运算放大器。电阻504b、504c和电容504j被配置成放大电路504a的第一反馈电路，以及，该第一反馈电路耦接在放大电路504a的负输入端和输出端之间。电容504h、504i和电阻504d被配置成放大电路504a的第二反馈电路，以及，该第二反馈电路耦接在放大电路504a的负输入端和输出端之间。电阻504e、504f、504g和电容504k、504l、504m被配置成共振电路504的增益调整电路，以及，该增益调整电路耦接至放大电路504a的负输入端、第一反馈电路的中间端(如电阻504b、504c、504g和电容504j的共同节点)以及第二反馈电路的中间端(如电容504h、504i、504m和电阻504d的共同节点)。共振电路504用于根据积分信号Sint_2产生共振信号Sre_2。在一实施例中，增益调整电路包括：电阻504e、504f、504g和电容504k、504l、504m，其中，电阻504e的第一端用于接收所述积分信号Sint_2，以及，电阻504e的第二端耦接至放大电路504a的第一输入端(负输入端)；电容504k的第一端用于接收所述积分信号Sint_2，以及，电容504k的第二端耦接至放大电路504a的所述第一输入端；电阻504f具有用于接收所述积分信号Sint_2的第一端；电容504l的第一端耦接至电阻504f的第二端，电容504l的第二端耦接至放大电路504a的所述第一输入端；电容504m的第一端耦接至一参考电压，以及，电容504m的第二端耦接至电容504h的第二端；电阻504g的第一端耦接至一参考电压，以及，电阻504g的第二端耦接至电阻504b的第二端。共振电路504中各元件的连接如图5所示，因此，为了简洁起见，此处省略对共振电路504中元件连接的详细描述。

第一信号转换电路506包括：组合电路506a、量化器506b、延迟电路506c以及数模转换器506d。组合电路506a用于根据共振信号Sre_2和第二反馈信号Sfb2_2产生组合信号Scb_2。量化器506b由时钟信号Sck_2驱动，以及用于在每个时钟周期中产生组合信号Scb_2的数字输出信号Sd_2。延迟电路506c用于对数字输出信号Sd_2延迟，以产生延迟信号Sdd_2。数模转换器506d用于根据延迟信号Sdd_2产生第二反馈信号Sfb2_2。根据本实施例，组合信号Scb_2是共振信号Sre_2和第二反馈信号Sfb2_2之间的差异。

此外，第二信号转换电路508用于将延迟信号Sdd_2(该延迟信号是根据数字输出信号Sd_2获得的)转换为第一反馈信号Sfb1_2。用于产生该经缩放的模拟信号Sin_2的第二阻抗电路512可以是一电阻，该电阻的第一端接收模拟信号Sa_2，以及，该电阻的第二端耦接至积分电路502。应当指出的是，积分电路502根据该经缩放的模拟信号Sin_2和第一反馈信号Sfb1_2产生积分信号Sint_2。第一阻抗电路510可以是一电阻，该电阻的第一端用于接收模拟信号Sa_2，以及，该电阻的第二端耦接至放大电路504a的负输入端。

由于第一阻抗电路510是与频率无关的组件，如电阻，因此，该单端连续时间Σ-Δ调制装置500的响应相似于图2所示的曲线204。

请参照图6，图6是根据本发明第三实施例提供的一种单端连续时间Σ-Δ调制装置600的示意图。图6示出了信号调制装置100的另一实施例的详细示意图。该单端连续时间Σ-Δ调制装置600包括：积分电路602、共振电路604、第一信号转换电路606、第二信号转换电路608、第一阻抗电路610以及第二阻抗电路612。积分电路602包括放大电路602a和电容602b。放大电路602a具有接收该经缩放的模拟信号Sin_3和第一反馈信号Sfb1_3的组合信号Ser_3的第一输入端(如负输入端)，以及，耦接至参考电压的第二输入端(如正输入端)。电容602b的第一端耦接至放大电路602a的第一输入端，以及，电容602b的第二端耦接至放大电路602a的输出端，用于输出积分信号Sint_3。

共振电路604包括：放大电路604a、多个电阻604b-604f以及多个电容604g-604k。放大电路604a是具有负输入端、正输入端和输出端的运算放大器。电阻604b、604c和电容604i被配置成放大电路604a的第一反馈电路，以及，该第一反馈电路耦接在放大电路604a的负输入端和输出端之间。电容604g、604h和电阻604d被配置成放大电路604a的第二反馈电路，以及，该第二反馈电路耦接在放大电路604a的负输入端和输出端之间。电阻604e、604f和电容604j、604k被配置成共振电路604的增益调整电路，以及，该增益调整电路耦接至放大电路604a的负输入端、第一反馈电路的中间端(如电阻604b、604c、604f和电容604i的共同节点)以及第二反馈电路的中间端(如电容604g、604h、604k和电阻604d的共同节点)。共振电路604用于根据积分信号Sint_3产生共振信号Sre_3。共振电路604中各元件的连接如图6所示，类似地，可以参照图4所示实施例的描述，为了简洁起见，此处省略对共振电路604中元件连接的详细描述。

第一信号转换电路606包括：组合电路606a、量化器606b、延迟电路606c以及数模转换器606d。组合电路606a用于根据共振信号Sre_3和第二反馈信号Sfb2_3产生组合信号Scb_3。量化器606b由时钟信号Sck_3驱动，以及用于在每个时钟周期中产生组合信号Scb_3的数字输出信号Sd_3。延迟电路606c用于对数字输出信号Sd_3进行延迟，以产生延迟信号Sdd_3。数模转换器606d用于根据延迟信号Sdd_3产生第二反馈信号Sfb2_3。根据本实施例，组合信号Scb_3是共振信号Sre_3和第二反馈信号Sfb2_3之间的差异。

此外，第二信号转换电路608用于将延迟信号Sdd_3(该延迟信号是根据数字输出信号Sd_3获得的)转换为第一反馈信号Sfb1_3。用于产生该经缩放的模拟信号Sin_3的第二阻抗电路612可以是一电阻，该电阻的第一端接收模拟信号Sa_3，以及，该电阻的第二端耦接至积分电路602。应当指出的是，积分电路602根据该经缩放的模拟信号Sin_3和第一反馈信号Sfb1_3产生积分信号Sint_3。第一阻抗电路610包括电阻610a和电容610b。电阻610a的第一端用于接收模拟信号Sa_3，以及，电阻610a的第二端耦接至放大电路604a的负输入端。同时，电容610b的第一端用于接收模拟信号Sa_3，以及电容610b的第二端耦接至放大电路604a的负输入端。

由于第一阻抗电路610是与频率无关的组件(如电阻610a)和与频率相关的组件(如电容610b)的结合，因此，该单端连续时间Σ-Δ调制装置600的响应相似于图2所示的曲线206。

请参照图7，图7是根据本发明第四实施例提供的一种单端连续时间Σ-Δ调制装置700的示意图。图7示出了信号调制装置100的另一实施例的详细示意图。该单端连续时间Σ-Δ调制装置700包括：积分电路702、共振电路704、第一信号转换电路706、第二信号转换电路708、第一阻抗电路710以及第二阻抗电路712。积分电路702包括放大电路702a和电容702b。放大电路702a具有接收该经缩放的模拟信号Sin_4和第一反馈信号Sfb1_4的组合信号Ser_4的第一输入端(如负输入端)，以及，耦接至参考电压的第二输入端(如正输入端)。电容702b的第一端耦接至放大电路702a的第一输入端，以及，电容702b的第二端耦接至放大电路702a的输出端，用于输出积分信号Sint_4。

共振电路704包括：放大电路704a、多个电阻704b-704f以及多个电容704g-704k。放大电路704a是具有负输入端、正输入端和输出端的运算放大器。电阻704b、704c和电容704i被配置成放大电路704a的第一反馈电路，以及，该第一反馈电路耦接在放大电路704a的负输入端和输出端之间。电容704h、704i和电阻704d被配置成放大电路704a的第二反馈电路，以及，该第二反馈电路耦接在放大电路704a的负输入端和输出端之间。电阻704e、704f、704g和电容704k、704l、704m被配置成共振电路704的增益调整电路，以及，该增益调整电路耦接至放大电路704a的负输入端、第一反馈电路的中间端(如电阻704b、704c、704f和电容704i的共同节点)以及第二反馈电路的中间端(如电容704h、704i、704m和电阻704d的共同节点)。共振电路704用于根据积分信号Sint_4产生共振信号Sre_4。共振电路704中各元件的连接如图7所示，类似地，可以参照图5所示实施例的描述，为了简洁起见，此处省略对共振电路704中元件连接的详细描述。

第一信号转换电路706包括：组合电路706a、量化器706b、延迟电路706c以及数模转换器706d。组合电路706a用于根据共振信号Sre_4和第二反馈信号Sfb2_4产生组合信号Scb_4。量化器706b由时钟信号Sck_4驱动，以及用于在每个时钟周期中产生组合信号Scb_4的数字输出信号Sd_4。延迟电路706c用于对数字输出信号Sd_4进行延迟，以产生延迟信号Sdd_4。数模转换器706d用于根据延迟信号Sdd_4产生第二反馈信号Sfb2_4。根据本实施例，组合信号Scb_4是共振信号Sre_4和第二反馈信号Sfb2_4之间的差异。

此外，第二信号转换电路408用于将延迟信号Sdd_4(该延迟信号是根据数字输出信号Sd_4获得的)转换为第一反馈信号Sfb1_4。用于产生该经缩放的模拟信号Sin_4的第二阻抗电路712可以是一电阻，该电阻的第一端接收模拟信号Sa_4，以及，该电阻的第二端耦接至积分电路702。应当指出的是，积分电路702根据该经缩放的模拟信号Sin_4和第一反馈信号Sfb1_4产生积分信号Sint_4。第一阻抗电路710包括电阻710a和电容710b。电阻710a的第一端用于接收模拟信号Sa_4，以及，电阻710a的第二端耦接至放大电路704a的负输入端。同时，电容710b的第一端用于接收模拟信号Sa_4，以及电容710b的第二端耦接至放大电路704a的负输入端。

由于第一阻抗电路710是与频率无关的组件(如电阻710a)和与频率相关的组件(如电容710b)的结合，因此，该单端连续时间Σ-Δ调制装置700的响应相似于图2所示的曲线206。

简单地说，通过单独使用与频率无关的组件(或者使用与频率无关的组件和与频率相关的组件的结合)以耦接在所述调制装置的输入端和双T滤波器中放大电路的负输入端之间，前向传递函数中零点的位置可以被有区别地控制，藉以有效减少或消除连续时间Σ-Δ调制装置的信号传递函数响应中的峰值。

值得说明的是，在上述实施例中，所述的参考电压可以指接地端或电源电压，具体地，可结合实际需求进行设定。放大电路的第一输入端可以指负输入端或正输入端，第二输入端可以指正输入端或负输入端。具体地，当放大电路的第一输入端指负输入端时，则该放大电路的第二输入端可以是指正输入端(例如，图3-图7均以此情形为例进行说明)；当放大电路的第一输入端指正输入端时，则该放大电路的第二输入端可以是指负输入端(为了简洁起见，未示出相应的附图，详情可对应地参照图3-图7)，具体地，可结合实际需求进行设置，本发明实施例对此不再一一赘述。

在不脱离本发明的精神以及范围内，本发明可以其它特定格式呈现。所描述的实施例在所有方面仅用于说明的目的而并非用于限制本发明。本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。本领域技术人员皆在不脱离本发明之精神以及范围内做些许更动与润饰。

Claims (16)

1.一种信号调制装置，其特征在于，包括：

积分电路，用于根据经缩放的模拟信号和第一反馈信号产生积分信号；

共振电路，用于根据所述积分信号产生共振信号；

第一信号转换电路，用于将所述共振信号转换为数字输出信号；

第二信号转换电路，用于将所述数字输出信号转换为所述第一反馈信号；

第一阻抗电路，具有接收模拟信号的第一端和耦接至所述共振电路的第二端，用于改变前向路径传递函数中零点的位置，进而调整所述信号调制装置的信号传递函数；

第二阻抗电路，具有接收所述模拟信号的第一端和耦接至所述积分电路的第二端，用于产生所述经缩放的模拟信号。

2.如权利要求1所述的信号调制装置，其特征在于，所述第二阻抗电路为一电阻。

3.如权利要求1所述的信号调制装置，其特征在于，所述积分电路包括：

第一组合电路，用于根据所述经缩放的模拟信号和所述第一反馈信号产生组合信号；

积分器，用于对所述组合信号进行积分以产生所述积分信号。

4.如权利要求3所述的信号调制装置，其特征在于，所述组合信号是所述经缩放的模拟信号和所述第一反馈信号之间的差异。

5.如权利要求3所述的信号调制装置，其特征在于，所述积分器包括：

第一放大电路，具有接收所述组合信号的第一输入端和耦接至一参考电压的第二输入端；

电容，所述电容的第一端耦接至所述第一放大电路的所述第一输入端，所述电容的第二端耦接至所述第一放大电路的输出端；

其中，所述第一放大电路的所述输出端用于输出所述积分信号。

6.如权利要求1所述的信号调制装置，其特征在于，所述共振电路包括：

第二放大电路，具有用于输出所述共振信号的输出端；

第一反馈电路，耦接在所述第二放大电路的第一输入端和所述第二放大电路的所述输出端之间；

第二反馈电路，耦接在所述第二放大电路的所述第一输入端和所述第二放大电路的所述输出端之间；

增益调整电路，所述增益调整电路的第一输入端用于接收所述积分信号，所述增益调整电路的第二输入端耦接至一参考电压，所述增益调整电路的第一输出端耦接至所述第二放大电路的所述第一输入端，所述增益调整电路的第二输出端耦接至所述第一反馈电路的中间端，以及，所述增益调整电路的第三输出端耦接至所述第二反馈电路的中间端；

其中，在所述第一反馈电路的所述中间端上的等效阻抗大致等于在所述第二反馈电路的所述中间端上的等效阻抗，以及，所述增益调整电路用于调整从所述积分信号至所述共振信号的传递增益，以及，所述第二放大电路进一步包括耦接至一参考电压的第二输入端。

7.如权利要求6所述的信号调制装置，其特征在于，所述第一反馈电路包括：

第一电阻，所述第一电阻的第一端耦接至所述第二放大电路的所述第一输入端；

第二电阻，所述第二电阻的第一端耦接至所述第一电阻的第二端，以及，所述第二电阻的第二端耦接至所述第二放大电路的所述输出端；

第一电容，所述第一电容的第一端耦接至所述第一电阻的所述第二端，以及，所述第一电容的第二端耦接至一参考电压；

其中，所述第一电阻的所述第二端是所述第一反馈电路的所述中间端。

8.如权利要求7所述的信号调制装置，其特征在于，所述第二反馈电路包括：

第二电容，所述第二电容的第一端耦接至所述第二放大电路的所述第一输入端；

第三电容，所述第三电容的第一端耦接至所述第二电容的第二端，以及，所述第三电容的第二端耦接至所述第二放大电路的所述输出端；

第三电阻，所述第三电阻的第一端耦接至所述第二电容的所述第二端，以及，所述第三电阻的第二端耦接至所述参考电压；

其中，所述第二电容的所述第二端是所述第二反馈电路的所述中间端。

9.如权利要求8所述的信号调制装置，其特征在于，所述增益调整电路包括：

第四电阻，所述第四电阻的第一端用于接收所述积分信号，以及，所述第四电阻的第二端耦接至所述第二放大电路的所述第一输入端；

第四电容，所述第四电容的第一端用于接收所述积分信号，以及，所述第四电容的第二端耦接至所述第二放大电路的所述第一输入端；

第五电容，所述第五电容的第一端用于接收所述积分信号，以及，所述第五电容的第二端耦接至所述第二电容的所述第二端；

第五电阻，所述第五电阻的第一端耦接至所述参考电压，以及，所述第五电阻的第二端耦接至所述第一电阻的所述第二端。

10.如权利要求8所述的信号调制装置，其特征在于，所述增益调整电路包括：

第四电阻，所述第四电阻的第一端用于接收所述积分信号，以及，所述第四电阻的第二端耦接至所述第二放大电路的所述第一输入端；

第四电容，所述第四电容的第一端用于接收所述积分信号，以及，所述第四电容的第二端耦接至所述第二放大电路的所述第一输入端；

第五电阻，具有用于接收所述积分信号的第一端；

第五电容，所述第五电容的第一端耦接至所述第五电阻的第二端，所述第五电容的第二端耦接至所述第二放大电路的所述第一输入端；

第六电容，所述第六电容的第一端耦接至所述参考电压，以及，所述第六电容的第二端耦接至所述第二电容的所述第二端；

第六电阻，所述第六电阻的第一端耦接至所述参考电压，以及，所述第六电阻的第二端耦接至所述第一电阻的所述第二端。

11.如权利要求6所述的信号调制装置，其特征在于，所述第一阻抗电路包括：

电阻，所述电阻的第一端用于接收所述模拟信号，所述电阻的第二端耦接至所述第二放大电路的所述第一输入端。

12.如权利要求11所述的信号调制装置，其特征在于，所述第一阻抗电路还包括：

电容，所述电容的第一端用于接收所述输入模拟信号，以及，所述电容的第二端耦接至所述第二放大电路的所述第一输入端。

13.如权利要求1、3、6、9或10任一项所述的信号调制装置，其特征在于，所述第一信号转换电路包括：

第二组合电路，用于根据所述共振信号和第二反馈信号产生组合信号；

量化器，用于根据所述组合信号和时钟信号产生所述数字输出信号；

延迟电路，用于对所述数字输出信号进行延迟以产生延迟信号；

数模转换器，用于根据所述延迟信号产生所述第二反馈信号。

14.如权利要求13所述的信号调制装置，其特征在于，所述组合信号是所述共振信号和所述第二反馈信号的差异。

15.如权利要求14所述的信号调制装置，其特征在于，所述第二信号转换电路为数模转换器，用于根据所述第一信号转换电路的所述数字输出信号产生所述第一反馈信号。

16.如权利要求1所述的信号调制装置，其特征在于，所述信号调制装置是连续时间Σ-Δ调制器。