CN107612552A - 一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器 - Google Patents

一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器 Download PDF

Info

Publication number
CN107612552A
CN107612552A CN201710728125.XA CN201710728125A CN107612552A CN 107612552 A CN107612552 A CN 107612552A CN 201710728125 A CN201710728125 A CN 201710728125A CN 107612552 A CN107612552 A CN 107612552A
Authority
CN
China
Prior art keywords
modulator
input
electrically connected
output end
power consumption
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710728125.XA
Other languages
English (en)
Inventor
安胜彪
张琳
蔡明伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei University of Science and Technology
Original Assignee
Hebei University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebei University of Science and Technology filed Critical Hebei University of Science and Technology
Priority to CN201710728125.XA priority Critical patent/CN107612552A/zh
Publication of CN107612552A publication Critical patent/CN107612552A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

本发明公开了调制器技术领域的一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器，包括第一级积分器，所述第一级积分器的输出端电性连接调制器的输入端，所述调制器的输出端电性连接第二级积分器的输入端，所述第二级积分器的输出端电性连接复用SAR量化器的输入端，所述复用SAR量化器的输出端电性连接数模转换器的输入端，所述数模转换器的输出端电性连接第一级积分器的输入端，该发明提出的一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器，调制器中第一级积分器的采样电容就可以和SAR ADC的采样电容复用，并且比较器的前面也不再需要全摆幅的模拟加法器，进而降低调制器的功耗和实现难度。

Description

一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器
技术领域
本发明涉及调制器技术领域，具体为一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器。
背景技术
调制器是指通过数字信号处理技术，将低频数字信号(如音频、视频、数据等)调制到高频数字信号中，进行信号传输的一种设备。调制器广泛运用于广播(音频信号)、电视(视频信号)等信息的传输。在Sigma-Delta 调制器中，多位量化可以提供比单比特量化更多的优势，比如更小的功耗，更好的环路稳定性以及更好的性能。在现代工艺节点下，多比特量化已经成为调制器的设计中非常有吸引力的技术。在传统的多位量化调制器中，通常用Flash类型的ADC作为其多位量化器，因为Flash类型的ADC具有较小的转换延迟。然而，由于Flash类型ADC的功耗和面积会随位数的增加而呈指数型增加，使得他们不适合低功耗和小面积的应用场合。并且，由于Flash ADC 在实现的时候需要很多的比较器，这些比较器间的失调电压的不同也会成为系统性能的限制因素。为此，我们提出一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器，包括第一级积分器，所述第一级积分器的输出端电性连接调制器的输入端，所述调制器的输出端电性连接第二级积分器的输入端，所述第二级积分器的输出端电性连接复用SAR量化器的输入端，所述复用SAR 量化器的输出端电性连接数模转换器的输入端，所述数模转换器的输出端电性连接第一级积分器的输入端。
优选的，所述调制器为2阶5位调制器。
优选的，所述复用SAR量化器为5位SAR量化器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该发明提出的一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器，调制器中第一级积分器的采样电容就可以和SAR ADC的采样电容复用，并且比较器的前面也不再需要全摆幅的模拟加法器，进而降低调制器的功耗和实现难度。
附图说明
图1为本发明原理框图；
图2为本发明电路图；
图3为本发明输出信号频谱图；
图4为本发明电路的性能总结图表。
图中：1第一级积分器、2调制器、3第二级积分器、4复用SAR量化器、 5数模转换器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器，包括第一级积分器1，所述第一级积分器1的输出端电性连接调制器2的输入端，所述调制器2的输出端电性连接第二级积分器3 的输入端，所述第二级积分器3的输出端电性连接复用SAR量化器4的输入端，所述复用SAR量化器4的输出端电性连接数模转换器5的输入端，所述数模转换器5的输出端电性连接第一级积分器1的输入端。
其中，所述调制器2为2阶5位调制器，所述复用SAR量化器4为5位 SAR量化器。
工作原理：电路主要由积分器和复用的SAR量化器两部分组成，这样，调制器中第一级积分器1的采样电容就可以和SAR ADC的采样电容复用，并且比较器的前面也不再需要全摆幅的模拟加法器，进而降低调制器的功耗和实现难度，该电路为一个2阶5位的调制2，它由一个5位的SAR量化器和两个积分器组成。
SAR量化器不仅用作实现调制器量化的功能，同样也用作实现了传统调制器中输入信号和反馈信号求和的功能，这样，传统调制器中第一级积分器的采样电容就可以和SAR量化器的电容复用，进而减小了调制器功耗和面积，另外一个优势在于复用技术给调制器提供了一个天然的信号前馈路径，形成所谓的前馈类型的调制器结构，结果，导致积分器的输出摆幅和调制器的输入信号无关，进而提高了调制器的过载率，积分器中放大器的要求也会因此大大降低，比如可以允许更小的开环增益，更低的带宽，由于调制器的输入信号直接采样到量化器的电容阵列，而不经过积分器，因此积分输出的求和摆幅很小，不需要太大摆幅的模拟加法器，因而会降低调制器的设计难度。
基于复用的SAR量化器和前馈技术，所提出的调制器能够处理接近于满幅的输入信号范围，因此小的电容取值就可以满足电路热噪声的要求，尽管量化器只能用一半的时钟周期来去采样积分器的输出，但小的CS可以大大降低对第二级积分器的要求，参照图3总结了提出的调制器结构和传统的对比情况，从表中可以看出，所提出的结构在功耗，面积和设计的难易程度上均优于传统的结构。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器，包括第一级积分器(1)，其特征在于：所述第一级积分器(1)的输出端电性连接调制器(2)的输入端，所述调制器(2)的输出端电性连接第二级积分器(3)的输入端，所述第二级积分器(3)的输出端电性连接复用SAR量化器(4)的输入端，所述复用SAR量化器(4)的输出端电性连接数模转换器(5)的输入端，所述数模转换器(5)的输出端电性连接第一级积分器(1)的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器，其特征在于：所述调制器(2)为2阶5位调制器。
3.根据权利要求1所述的一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器，其特征在于：所述复用SAR量化器(4)为5位SAR量化器。
CN201710728125.XA 2017-08-23 2017-08-23 一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器 Pending CN107612552A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710728125.XA CN107612552A (zh) 2017-08-23 2017-08-23 一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710728125.XA CN107612552A (zh) 2017-08-23 2017-08-23 一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107612552A true CN107612552A (zh) 2018-01-19

Family

ID=61065473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710728125.XA Pending CN107612552A (zh) 2017-08-23 2017-08-23 一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107612552A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101507118A (zh) * 2006-06-12 2009-08-12 Gsip有限责任公司 一种西格玛-德尔塔调制器
CN101674088A (zh) * 2005-10-21 2010-03-17 瑞昱半导体股份有限公司 以低通滤波器为基础的三角积分调制器
CN101919163A (zh) * 2008-01-14 2010-12-15 Nxp股份有限公司 在反馈路径中比特数减少的多比特西格玛-德尔塔调制器
CN102545901A (zh) * 2012-02-21 2012-07-04 北京工业大学 基于逐次比较量化器的二阶前馈Sigma-Delta调制器
CN103326728A (zh) * 2013-07-09 2013-09-25 东南大学 一种噪声抑制增强σδ调制器结构
CN106027060A (zh) * 2016-05-20 2016-10-12 复旦大学 一种输入前馈式Delta-Sigma调制器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101674088A (zh) * 2005-10-21 2010-03-17 瑞昱半导体股份有限公司 以低通滤波器为基础的三角积分调制器
CN101507118A (zh) * 2006-06-12 2009-08-12 Gsip有限责任公司 一种西格玛-德尔塔调制器
CN101919163A (zh) * 2008-01-14 2010-12-15 Nxp股份有限公司 在反馈路径中比特数减少的多比特西格玛-德尔塔调制器
CN102545901A (zh) * 2012-02-21 2012-07-04 北京工业大学 基于逐次比较量化器的二阶前馈Sigma-Delta调制器
CN103326728A (zh) * 2013-07-09 2013-09-25 东南大学 一种噪声抑制增强σδ调制器结构
CN106027060A (zh) * 2016-05-20 2016-10-12 复旦大学 一种输入前馈式Delta-Sigma调制器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8570201B2 (en) Direct feedback for continuous-time oversampled converters
CN107852164B (zh) 抑制前馈δς转换器中的信号传递函数峰化
CN104143988B (zh) Sigma‑Delta调制器
US9118342B2 (en) Low power excess loop delay compensation technique for delta-sigma modulators
US20170019122A1 (en) Digital-to-analog converter
US20020093441A1 (en) Sigma-delta analog-to-digital converter array
Wang et al. 20.7 a 72.6 db-sndr 100mhz-bw 16.36 mw ctdsm with preliminary sampling and quantization scheme in backend subranging qtz
CN103312333A (zh) 适用于Sigma-Delta ADC电路的零点优化积分器电路
CN103762980B (zh) 一种高稳定性噪声抑制增强σδ调制器结构
CN107612552A (zh) 一种低功耗高精度Sigma_Delta调制器
CN104467860A (zh) 一种级联过采样模数调制器
CN104682878A (zh) 多状态、开关模式功率放大器系统及其操作方法
US10897232B2 (en) Multi-level capacitive digital-to-analog converter for use in a sigma-delta modulator
CN104348489A (zh) 前馈式三角积分调制器
EP1483834A1 (en) Delta-sigma modulator with feed-forward path
CN204559547U (zh) 一种高二阶级联结构Sigma-Delta调制器系统
Ziquan et al. The design of a multi-bit quantization sigma-delta modulator
CN101120507A (zh) 一种ad转换器装置
JP6164208B2 (ja) 送信機および送信方法
US9525431B1 (en) Feed forward sigma-delta ADC modulator
KR101961363B1 (ko) 피드-포워드 델타-시그마 변조기
CN204559548U (zh) 包含级间路径的级联结构Sigma-Delta调制器
CN212231429U (zh) 一种新型的连续时间sigma-delta ADC调制器
CN104901701B (zh) 一种高二阶级联结构Sigma‑Delta调制器系统
CN104348484B (zh) 一种用于数字麦克风的连续时间多比特模数转换器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180119

RJ01 Rejection of invention patent application after publication