CN116260467A - 一种应用于高精度低功耗模数转换器的调制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于高精度低功耗模数转换器的调制器，包括信号输入端、信号输出端、数模转换器、以及顺序连接的用于对信号进行处理的第一模拟加法器、第一模拟积分器、第二模拟加法器、第二模拟积分器、第三模拟加法器和第一比较器；其中，第一模拟积分器和第二模拟积分器均为基于动态放大器的开关电容积分器，且开关电容积分器中包括用于使动态放大器的输出共模电平达到设定值的第二比较器。本发明提供的调制器，可以在芯片良率较高的前提下，用较低的功耗实现较高的精度。

Description

一种应用于高精度低功耗模数转换器的调制器

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种应用于高精度低功耗模数转换器的调制器。

背景技术

模数转换器是模拟信号和数字系统之间的桥梁，在用于处理自然信息的电子系统中是一种不可或缺的模拟模块。其中，Sigma-Delta模数转换器通过过采样和噪声整形技术，大大提高了带内信噪比，逐步成为高精度模数转换器的主流架构，并广泛应用于低速率、高精度的信号获取和处理场景(如音频等领域)。

Sigma-Delta调制器是Sigma-Delta模数转换器结构中最重要的一环，其性能好坏将直接影响Sigma-Delta模数转换器的整体“机能”。现有的Sigma-Delta调制器通常采用级联多个基于运算放大器的开关电容积分器的方式，实现对量化噪声的噪声整形。然而，基于运算放大器的开关电容积分器功耗较大。且随着Sigma-Delta调制器阶数的增加，积分器的个数也在随之增加，从而会导致系统的功耗进一步增大。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种应用于高精度低功耗模数转换器的调制器。

本发明提供了一种应用于高精度低功耗模数转换器的调制器，包括信号输入端、信号输出端、数模转换器、以及顺序连接的用于对信号进行处理的第一模拟加法器、第一模拟积分器、第二模拟加法器、第二模拟积分器、第三模拟加法器和第一比较器；

所述第一模拟加法器的输入端与信号输入端连接，所述第一比较器的输出端与信号输出端连接；所述信号输出端还与所述数模转换器的输入端连接，所述数模转换器的输出端分别与所述第一模拟加法器和所述第二模拟加法器连接；

所述第一模拟积分器和所述第二模拟积分器均为基于动态放大器的开关电容积分器，且所述开关电容积分器中包括用于使动态放大器的输出共模电平达到设定值的第二比较器。

可选的，所述开关电容积分器包括积分器输入端、积分器输出端、第一采样电容、第二采样电容、第一积分电容、第二积分电容、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和动态放大器；

所述积分器输入端包括输入信号正端和输入信号负端，所述积分器输出端包括输出信号正端和输出信号负端；

所述第一采样电容的一端通过所述第二开关与所述输入信号正端相连接，所述第一采样电容的另一端通过所述第三开关与所述动态放大器的负相输入端相连接；所述第一采样电容的一端还通过所述第四开关与第一共模输入电压连接，所述第一采样电容的另一端还通过所述第一开关与第二共模输入电压连接；

所述第二采样电容的一端通过所述第二开关与所述输入信号负端相连接，所述第二采样电容的另一端通过所述第三开关与所述动态放大器的正相输入端相连接；所述第二采样电容的一端还通过所述第四开关与所述第一共模输入电压连接，所述第二采样电容的另一端还通过所述第一开关与所述第二共模输入电压连接；

所述动态放大器的正向输出端与所述输出信号正端连接，所述动态放大器的负向输出端与所输出信号负端连接；

所述第一积分电容跨接在所述动态放大器的负向输入端和所述输出信号正端之间；所述第二积分电容跨接在所述动态放大器的正向输入端和所述输出信号负端之间。

可选的，所述动态放大器包括所述第二比较器、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第一电流源、第二电流源、第三电流源、第一电容、第二电容、两个复位开关、两个限位开关和三个电流开关；

所述第一场效应管和所述第二场效应管的栅极分别为所述动态放大器的正相输入端和负相输入端，所述第一场效应管和所述第二场效应管的源极相连并通过所述电流开关与所述第三电流源的一端相连；所述第三电流源的另一端接地；所述第一场效应管和所述第二场效应管的漏极通过所述两个限位开关分别与所述第三场效应管和所述第四场效应管的源极连接，所述第一场效应管和所述第二场效应管的漏极还通过两个所述电流开关分别与所述第一电流源和第二电流源连接；所述第一电流源和第二电流源的另一端与电源电压相连；所述第三场效应管和所述第四场效应管的漏极分别为所述动态放大器的负相输出端和正相输出端；且所述第三场效应管和所述第四场效应管的漏极分别通过所述两个复位开关与所述电源电压相连；所述第三场效应管和所述第四场效应管的栅极相连，所述第三场效应管和所述第四场效应管的栅极连接点输出的电平为所述输出共模电平；

所述第一电容与所述第二电容串联，且所述第一电容的一端与所述动态放大器的负相输出端连接；所述第二电容的一端与所述动态放大器的正相输出端连接；所述第一电容和所述第二电容的另一端均与所述第三场效应管或所述第四场效应管的栅极连接；

所述第二比较器的正相输入端与所述第三场效应管或所述第四场效应管的栅极连接，所述第二比较器的负相输入端与所述第二共模输入电压相连；所述第二比较器的输出端用于产生所述两个限位开关的时钟信号。

可选的，所述第二共模输入电压的电压大小为所述电源电压的一半。

可选的，所述第一电容与所述第二电容的电容量相等。

可选的，所述开关电容积分器还包括外置时钟，所述外置时钟用于产生所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、以及所述两个复位开关和所述三个电流开关的时钟信号。

可选的，所述调制器还包括第一输入放大器、第二输入放大器和第三输入放大器；

所述信号输入端通过所述第一输入放大器与所述第一模拟加法器连接，所述信号输入端通过所述第二输入放大器与所述第二模拟加法器连接，所述信号输入端通过所述第三输入放大器与所述第三模拟加法器连接。

可选的，所述调制器还包括第一反馈放大器和第二反馈放大器；

所述第一反馈放大器的输入端与所述数模转换器连接，所述第一反馈放大器的输出端与所述第一模拟加法器连接；

所述第二反馈放大器的输入端与所述数模转换器连接，所述第二反馈放大器的输出端与所述第二模拟加法器连接。

可选的，所述第一输入放大器与所述第一反馈放大器的放大倍数互为相反数，所述第二输入放大器与所述第二反馈放大器的放大倍数互为相反数。

可选的，所述调制器还包括第一输出放大器和第二输出放大器；

所述第一输出放大器的输入端与所述第一模拟积分器的输出端连接，所述第一输出放大器的输出端与所述第二模拟加法器的输入端连接；

所述第二输出放大器的输入端与所述第二模拟积分器的输出端连接，所述第二输出放大器的输出端与所述第三模拟加法器连接。

本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例提供的一种应用于高精度低功耗模数转换器的调制器，通过采用基于动态放大器的开关电容积分器去实现模拟积分器，可以有效的降低系统功耗。同时，本发明中的开关电容积分器引入了比较器模块，用以使动态放大器的输出共模电平达到设定值，可以有效的增强动态放大器的鲁棒性，从而得到一种良率较高的高精度低功耗的调制器。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明实施的提供的一种应用于高精度低功耗模数转换器的调制器的电路原理图；

图2是本发明实施例提供的一种开关电容积分器的电路原理图；

图3是本发明实施例提供的一种动态放大器的电路原理图；

图4是本发明实施例提供的一种开关时序图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。

在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。在本公开的上下文中，相似或者相同的部件可能会用相同或者相似的标号来表示。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本公开内容实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

Sigma-Delta调制器是Sigma-Delta模数转换器的关键模块，通常用于实现对量化噪声的噪声整形，从而有效的提高模数转换器的精度。传统的Sigma-Delta调制器通常采用级联多个基于运算放大器的开关电容积分器的方式实现，其功耗往往很大。基于动态放大器的开关电容积分器结构虽然可以有效的降低功耗，但是其动态放大器的鲁棒性较差，限制了其在Sigma-Delta调制器中的应用。本发明实施例中，提供了一种新型的动态放大器结构，可以有效的提高动态放大器的鲁棒性，并将其应用于基于动态放大器的开关电容积分器中，从而得到一种良率较高的高精度低功耗Sigma-Delta调制器。

需要说明的是，本发明中所述的调制器均为Sigma-Delta调制器。

图1是本发明实施的提供的一种应用于高精度低功耗模数转换器的调制器的电路原理图，如图1所示，该调制器包括信号输入端IN、信号输出端OUT、数模转换器40、以及顺序连接的用于对信号进行处理的第一模拟加法器11、第一模拟积分器21、第二模拟加法器12、第二模拟积分器22、第三模拟加法器13和第一比较器50。

第一模拟加法器11的输入端与信号输入端IN连接，第一比较器50的输出端与信号输出端OUT连接。信号输出端OUT还与数模转换器40的输入端连接，数模转换器40的输出端分别与第一模拟加法器11和第二模拟加法器12连接。

第一模拟积分器21和第二模拟积分器22均为基于动态放大器的开关电容积分器，且开关电容积分器中包括用于使动态放大器的输出共模电平达到设定值的第二比较器COMP。

可选的，如图1所示，调制器还包括第一反馈放大器31和第二反馈放大器32。

第一反馈放大器31的输入端与数模转换器40连接，第一反馈放大器31的输出端与第一模拟加法器11连接。

第二反馈放大器32的输入端与数模转换器40连接，第二反馈放大器32的输出端与第二模拟加法器12连接。

可选的，调制器还包括第一输入放大器61、第二输入放大器62和第三输入放大器63。信号输入端IN通过第一输入放大器61与第一模拟加法器11连接，信号输入端IN通过第二输入放大器62与第二模拟加法器12连接，信号输入端IN通过第三输入放大器63与第三模拟加法器13连接。

可选的，调制器还包括第一输出放大器71和第二输出放大器72。第一输出放大器71的输入端与第一模拟积分器21的输出端连接，第一输出放大器71的输出端与第二模拟加法器12的输入端连接。第二输出放大器72的输入端与第二模拟积分器22的输出端连接，第二输出放大器72的输出端与第三模拟加法器13连接。

信号从信号输入端IN进入系统后，会先经过三个输入放大器放大，然后分别传输到第一、二模拟积分器以及比较器。与此同时，上一时刻输出的数字信号会通过数模转换器转化为与之对应的模拟信号，经过两个反馈放大器放大后，反馈回第一、二模拟积分器。也就是说，输入信号和上一时刻的输出信号经过一定信号处理后会在第一、二模拟加法器上叠加，再传输给第一、二模拟积分器进行积分。其中，第一模拟积分器的积分结果被第一输出放大器放大后，会叠加在第二模拟加法器上。第二模拟积分器的积分结果被第二输出放大器放大后，会叠加在第三模拟加法器上。最终输出信号会从信号输出端OUT输出。

可选的，第一输入放大器61与第一反馈放大器31的放大倍数互为相反数。第二输入放大器62与第二反馈放大器32的放大倍数互为相反数。

由于从z域的角度上分析，信号经过模拟积分器时，输入与输出的传递函数是：

因此，由图1可推导出该系统的信号传递函数STF如下：

其中，a1表示第一输入放大器61的放大倍数，a2表示第二输入放大器62的放大倍数，a3表示第三输入放大器63的放大倍数，b1表示第一反馈放大器31的放大倍数，b2表示第二反馈放大器32的放大倍数，c1表示第一输出放大器71的放大倍数，c2表示第二输出放大器72的放大倍数，z表示输入信号。

系统的噪声传递函数NTF如下：

通过设置合适的各项系数，使得STF接近于1，NTF接近于0，本发明的高精度低功耗Sigma-Delta调制器便可产生优异的噪声整形效果。

此外，假设模拟积分器的输入信号为X₁，量化噪声是Q，由图1可得：

X₁＝a₁·IN+b₁·OUT＝a₁·IN+b₁(STF·IN+NTF·Q)＝(a₁+b₁STF)·IN-b₁·NTF·Q

当a₁＝-b₁时：

X₁＝a₁(1－STF)·IN-b₁·NTF·Q

因此，当STF接近于1，NTF接近于0时，我们只要将第一输入放大器61的放大倍数a₁与第一反馈放大器31的放大倍数b₁设为相反数，就可以使得X₁接近于0，有效的降低了对模拟积分器的输入输出信号的摆幅要求，从而降低了积分器的设计难度。同理，将第二输入放大器62的放大倍数a₂与第二反馈放大器32的放大倍数b₂设为相反数。

图2是本发明实施例提供的一种开关电容积分器的电路原理图，如图2所示，开关电容积分器包括积分器输入端、积分器输出端、第一采样电容C_S1、第二采样电容C_S2、第一积分电容C_I1、第二积分电容C_I2、第一开关Φ₁、第二开关Φ_1d、第三开关Φ₂和第四开关Φ_2d。

积分器输入端包括输入信号正端VIP和输入信号负端VIN，积分器输出端包括输出信号正端VOP和输出信号负端VON。

第一采样电容C_S1的一端通过第二开关Φ_1d与输入信号正端VIP相连接，第一采样电容C_S1的另一端通过第三开关Φ₂与动态放大器D1的负相输入端相连接。第一采样电容C_S1的一端还通过第四开关Φ_2d与第一共模输入电压VCM1连接，第一采样电容C_S1的另一端还通过第一开关Φ₁与第二共模输入电压VCM2连接。

第二采样电容C_S2的一端通过第二开关Φ_1d与输入信号负端VIN相连接，第二采样电容C_S2的另一端通过第三开关Φ₂与动态放大器D1的正相输入端相连接。第二采样电容C_S2的一端还通过第四开关Φ_2d与第一共模输入电压VCM1连接，第二采样电容C_S2的另一端还通过第一开关Φ₁与第二共模输入电压VCM2连接。

动态放大器D1的正向输出端与输出信号正端VOP连接，动态放大器D1的负向输出端与输出信号负端VON连接。

第一积分电容C_I1跨接在动态放大器D1的负向输入端和输出信号正端VOP之间。第二积分电容C_I2跨接在动态放大器D1的正向输入端和输出信号负端VON之间。

本发明的基于动态放大器的开关电容积分器的工作原理如下：

整个开关电容积分器的工作状态可以划分为采样相和积分相，由一组两相不交叠时钟

控制，其中，采样相由/>

控制，积分相由/>

控制，相应的相位控制相应的开关。/>

滞后于/>

可以有效的减小开关非理想因素对系统线性度的影响。同理，/>

滞后于

采样相时，输入信号保存在采样电容C_S1和C_S2上，上一时刻的输出信号保存在积分电容C_I1和C_I2上。积分相时，通过动态放大器D1较高的小信号低频增益，使得采样电容C_S1和C_S2上的电荷转移到积分电容C_I1和C_I2上，完成积分功能。

图3是本发明实施例提供的一种动态放大器的电路原理图，如图3所示，动态放大器D1包括第二比较器COMP、第一场效应管M₁、第二场效应管M₂、第三场效应管M_C1、第四场效应管M_C2、第一电流源I₁、第二电流源I₂、第三电流源I₃、第一电容C₁、第二电容C₂、两个复位开关Φ_rst、两个限位开关Φ_XC和三个电流开关Φ_EN。

第一场效应管M₁和第二场效应管M₂的栅极分别为动态放大器D1的正相输入端和负相输入端，第一场效应管M₁和第二场效应管M₂的源极相连并通过电流开关Φ_EN与第三电流源I₃的一端相连；第三电流源I₃的另一端接地。第一场效应管M₁和第二场效应管M₂的漏极通过两个限位开关Φ_XC分别与第三场效应管M_C1和第四场效应管M_C2的源极连接，第一场效应管M₁和第二场效应管M₂的漏极还通过两个电流开关Φ_EN分别与第一电流源I₁和第二电流源I₂连接；第一电流源I₁和第二电流源I₂的另一端与电源电压VDD相连。第三场效应管M_C1和第四场效应管M_C2的漏极分别为动态放大器D1的负相输出端和正相输出端，且第三场效应管M_C1和第四场效应管M_C2的漏极分别通过两个复位开关Φ_rst与电源电压VDD相连。第三场效应管M_C1和第四场效应管M_C2的栅极相连。第三场效应管M_C1和第四场效应管M_C2的栅极连接点输出的电平即为输出共模电平X。

第一电容C₁与第二电容C₂串联，且第一电容C₁的一端与动态放大器D1的负相输出端连接。第二电容C₂的一端与动态放大器D1的正相输出端连接。第一电容C₁和第二电容C₂的另一端均与第三场效应管M_C1或第四场效应管M_C2的栅极连接。

第二比较器COMP的正相输入端与第三场效应管M_C1或第四场效应管M_C2的栅极连接，第二比较器COMP的负相输入端与第二共模输入电压VCM2相连。第二比较器COMP的输出端用于产生两个限位开关Φ_XC的时钟信号。

示例性的，第二比较器COMP可以采用开环的两级运放实现，用以使动态放大器的输出共模电平达到设定值，提高芯片良率。

在本发明实施例中，四个NMOS场效应管(M₁、M₂、M_C1以及M_C2)构成共源共栅结构，用于得到一个较高的直流电压增益。在本设计中实现约50dB的增益。然而，动态放大器D1的增益需要一个较长的时间建立。这个建立时间与电路的时间常数有关。但共源共栅结构增大增益的本质就是提高输出电阻，这会使得该电路的时间常数增大，就有可能导致增益无法在限定的相位时间内完成建立。为此就需要附加上第一电流源I₁与第二电流源I₂，它通过增大输入支路的电流，可以有效的提高电路的建立速度。此外，这种结构不会影响输出支路的放电电流，不会影响输出共模的建立过程，即其在加速差模建立的同时不影响共模建立。第三电流源I₃用于为动态放大器D1提供偏置电流，从而确定电路的静态工作点。

本发明实施例的动态放大器D1的工作原理如下：

为了起到低功耗的目的，动态放大器D1根据相位周期性工作。它会将开关电容积分器的积分相进一步细分为复位相和放大相。复位相时，复位开关Φ_rst闭合，其余开关断开，此时电路处于复位状态，正负输出端电压将被充电至VDD。放大相时，复位开关Φ_rst开关断开，其余开关闭合。电路将根据输入端电压大小对两侧支路进行不同程度的放电，且放电速度与输入端电压大小呈正相关。此时输出共模电平X会不断下降，电路的低频小信号增益开始建立，直至限位开关Φ_XC断开，输出共模与差模均建立完成，电路停止工作。由于两侧支路放电速度不同，电路输出端将出现输出电压差，实现放大功能。

可选的，第二共模输入电压VCM2的电压大小为电源电压VDD的一半，这样可以使得动态放大器的输出信号摆幅达到最大。基于同样的道理，第一共模输入电压VCM1的电压大小也可以设置为电源电压VDD的一半。

可选的，第一电容C₁与第二电容C₂的电容量相等，从而实现共模检测的功能。

输出共模电平X可用于给第三场效应管M_C1和第四场效应管M_C2提供动态的栅极偏置电压，防止在放大相时输出端电压的变动导致第三场效应管M_C1和第四场效应管M_C2进入线性区，影响系统的线性度。基于同样的理由，第三场效应管M_C1和第四场效应管M_C2通常采用低阈值电压的晶体管。

输出共模电平X与第二比较器COMP的正相输入端相连接，第二比较器COMP的负相输入端与第二共模输入电压VCM2相连接。放大相时，第二比较器COMP会将输出共模电平X与第二共模输入电压VCM2持续进行比较。当输出共模电平X的压值大于第二共模输入电压VCM2的压值时，限位开关Φ_XC开关导通，电路正常工作。当输出共模电平X的压值下降至小于第二共模输入电压VCM2的压值时，限位开关Φ_XC开关断开，输出共模电平X将稳定在第二共模输入电压VCM2附近，从而可以有效的增强动态放大器的鲁棒性，提高芯片良率。

也就是说，在本发明实施例中，第二比较器COMP可以使动态放大器D1的输出共模电平达到设定值，该设定值可以为第二共模输入电压VCM2的电压值。

可选的，开关电容积分器还包括外置时钟，外置时钟用于产生第一开关Φ₁、第二开关Φ_1d、第三开关Φ₂、第四开关Φ_2d、以及两个复位开关Φ_rst和三个电流开关Φ_EN的时钟信号。

图4是本公开实施例提供的一种开关时序图，如图4所示，在本公开实施例中，电流开关Φ_EN的时钟信号连续工作于复位开关Φ_rst的时钟信号之后，电流开关Φ_EN的时钟信号和复位开关Φ_rst的时钟信号的总工作区间与第三开关Φ₂和第四开关Φ_2d的时钟信号的工作区间一致。这样可以保证采样电容和积分电容在接通瞬间不会由于电荷共享在输出节点发生大的瞬态电压的跌落。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

本发明实施例提供的一种应用于高精度低功耗模数转换器的调制器，通过采用基于动态放大器的开关电容积分器去实现模拟积分器，可以有效的降低系统功耗。同时，本发明中的开关电容积分器引入了比较器模块，使动态放大器的输出共模电平达到设定值，可以有效的增强动态放大器的鲁棒性，从而得到一种良率较高的高精度低功耗的调制器。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。

Claims (10)

1.一种应用于高精度低功耗模数转换器的调制器，其特征在于，包括信号输入端(IN)、信号输出端(OUT)、数模转换器(40)、以及顺序连接的用于对信号进行处理的第一模拟加法器(11)、第一模拟积分器(21)、第二模拟加法器(12)、第二模拟积分器(22)、第三模拟加法器(13)和第一比较器(50)；

所述第一模拟加法器(11)的输入端与信号输入端(IN)连接，所述第一比较器(50)的输出端与信号输出端(OUT)连接；所述信号输出端(OUT)还与所述数模转换器(40)的输入端连接，所述数模转换器(40)的输出端分别与所述第一模拟加法器(11)和所述第二模拟加法器(12)连接；

所述第一模拟积分器(21)和所述第二模拟积分器(22)均为基于动态放大器的开关电容积分器，且所述开关电容积分器中包括用于使动态放大器的输出共模电平达到设定值的第二比较器(COMP)。

2.根据权利要求1所述的调制器，其特征在于，所述开关电容积分器包括积分器输入端、积分器输出端、第一采样电容(C_S1)、第二采样电容(C_S2)、第一积分电容(C_I1)、第二积分电容(C_I2)、第一开关(Φ₁)、第二开关(Φ_1d)、第三开关(Φ₂)、第四开关(Φ_2d)和动态放大器(D1)；

所述积分器输入端包括输入信号正端(VIP)和输入信号负端(VIN)，所述积分器输出端包括输出信号正端(VOP)和输出信号负端(VON)；

所述第一采样电容(C_S1)的一端通过所述第二开关(Φ_1d)与所述输入信号正端(VIP)相连接，所述第一采样电容(C_S1)的另一端通过所述第三开关(Φ₂)与所述动态放大器(D1)的负相输入端相连接；所述第一采样电容(C_S1)的一端还通过所述第四开关(Φ_2d)与第一共模输入电压(VCM1)连接，所述第一采样电容(C_S1)的另一端还通过所述第一开关(Φ₁)与第二共模输入电压(VCM2)连接；

所述第二采样电容(C_S2)的一端通过所述第二开关(Φ_1d)与所述输入信号负端(VIN)相连接，所述第二采样电容(C_S2)的另一端通过所述第三开关(Φ₂)与所述动态放大器(D1)的正相输入端相连接；所述第二采样电容(C_S2)的一端还通过所述第四开关(Φ_2d)与所述第一共模输入电压(VCM1)连接，所述第二采样电容(C_S2)的另一端还通过所述第一开关(Φ₁)与所述第二共模输入电压(VCM2)连接；

所述动态放大器(D1)的正向输出端与所述输出信号正端(VOP)连接，所述动态放大器(D1)的负向输出端与所述输出信号负端(VON)连接；

所述第一积分电容(C_I1)跨接在所述动态放大器(D1)的负向输入端和所述输出信号正端(VOP)之间；所述第二积分电容(C_I2)跨接在所述动态放大器(D1)的正向输入端和所述输出信号负端(VON)之间。

3.根据权利要求2所述的调制器，其特征在于，所述动态放大器(D1)包括所述第二比较器(COMP)、第一场效应管(M₁)、第二场效应管(M₂)、第三场效应管(M_C1)、第四场效应管(M_C2)、第一电流源(I₁)、第二电流源(I₂)、第三电流源(I₃)、第一电容(C₁)、第二电容(C₂)、两个复位开关(Φ_rst)、两个限位开关(Φ_XC)和三个电流开关(Φ_EN)；

所述第一场效应管(M₁)和所述第二场效应管(M₂)的栅极分别为所述动态放大器(D1)的正相输入端和负相输入端，所述第一场效应管(M₁)和所述第二场效应管(M₂)的源极相连并通过所述电流开关(Φ_EN)与所述第三电流源(I₃)的一端相连；所述第三电流源(I₃)的另一端接地；所述第一场效应管(M₁)和所述第二场效应管(M₂)的漏极通过所述两个限位开关(Φ_XC)分别与所述第三场效应管(M_C1)和所述第四场效应管(M_C2)的源极连接，所述第一场效应管(M₁)和所述第二场效应管(M₂)的漏极还通过两个所述电流开关(Φ_EN)分别与所述第一电流源(I₁)和第二电流源(I₂)连接；所述第一电流源(I₁)和第二电流源(I₂)的另一端与电源电压(VDD)相连；所述第三场效应管(M_C1)和所述第四场效应管(M_C2)的漏极分别为所述动态放大器(D1)的负相输出端和正相输出端；且所述第三场效应管(M_C1)和所述第四场效应管(M_C2)的漏极分别通过所述两个复位开关(Φ_rst)与所述电源电压(VDD)相连；所述第三场效应管(M_C1)和所述第四场效应管(M_C2)的栅极相连，所述第三场效应管(M_C1)和所述第四场效应管(M_C2)的栅极连接点输出的电平为所述输出共模电平；

所述第一电容(C₁)与所述第二电容(C₂)串联，且所述第一电容(C₁)的一端与所述动态放大器(D1)的负相输出端连接；所述第二电容(C₂)的一端与所述动态放大器(D1)的正相输出端连接；所述第一电容(C₁)和所述第二电容(C₂)的另一端均与所述第三场效应管(M_C1)或所述第四场效应管(M_C2)的栅极连接；

所述第二比较器(COMP)的正相输入端与所述第三场效应管(M_C1)或所述第四场效应管(M_C2)的栅极连接，所述第二比较器(COMP)的负相输入端与所述第二共模输入电压(VCM2)相连；所述第二比较器(COMP)的输出端用于产生所述两个限位开关(Φ_XC)的时钟信号。

4.根据权利要求3所述的调制器，其特征在于，所述第二共模输入电压(VCM2)的电压大小为所述电源电压(VDD)的一半。

5.根据权利要求3所述的调制器，其特征在于，所述第一电容(C₁)与所述第二电容(C₂)的电容量相等。

6.根据权利要求3所述的调制器，其特征在于，所述开关电容积分器还包括外置时钟，所述外置时钟用于产生所述第一开关(Φ₁)、所述第二开关(Φ_1d)、所述第三开关(Φ₂)、所述第四开关(Φ_2d)、以及所述两个复位开关(Φ_rst)和所述三个电流开关(Φ_EN)的时钟信号。

7.根据权利要求1至6任一项所述的调制器，其特征在于，所述调制器还包括第一输入放大器(61)、第二输入放大器(62)和第三输入放大器(63)；

所述信号输入端(IN)通过所述第一输入放大器(61)与所述第一模拟加法器(11)连接，所述信号输入端(IN)通过所述第二输入放大器(62)与所述第二模拟加法器(12)连接，所述信号输入端(IN)通过所述第三输入放大器(63)与所述第三模拟加法器(13)连接。

8.根据权利要求7所述的调制器，其特征在于，所述调制器还包括第一反馈放大器(31)和第二反馈放大器(32)；

所述第一反馈放大器(31)的输入端与所述数模转换器(40)连接，所述第一反馈放大器(31)的输出端与所述第一模拟加法器(11)连接；

所述第二反馈放大器(32)的输入端与所述数模转换器(40)连接，所述第二反馈放大器(32)的输出端与所述第二模拟加法器(12)连接。

9.根据权利要求8所述的调制器，其特征在于，所述第一输入放大器(61)与所述第一反馈放大器(31)的放大倍数互为相反数，所述第二输入放大器(62)与所述第二反馈放大器(32)的放大倍数互为相反数。

10.根据权利要求1至6任一项所述的调制器，其特征在于，所述调制器还包括第一输出放大器(71)和第二输出放大器(72)；

所述第一输出放大器(71)的输入端与所述第一模拟积分器(21)的输出端连接，所述第一输出放大器(71)的输出端与所述第二模拟加法器(12)的输入端连接；

所述第二输出放大器(72)的输入端与所述第二模拟积分器(22)的输出端连接，所述第二输出放大器(72)的输出端与所述第三模拟加法器(13)连接。

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