CN2935633Y - 一种模数转换装置 - Google Patents

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CN2935633Y CN 200620119141 CN200620119141U CN2935633Y CN 2935633 Y CN2935633 Y CN 2935633Y CN 200620119141 CN200620119141 CN 200620119141 CN 200620119141 U CN200620119141 U CN 200620119141U CN 2935633 Y CN2935633 Y CN 2935633Y
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王悦
王铁军
李维森
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Suzhou Rigol Precision Electric Technologies Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供一种模数转换装置。该装置包括时钟源、多个分立的模数转换器、相位控制电路和采样值复用电路；其中，时钟源，用于产生采样时刻信号，并将该采样时刻信号传送至相位控制电路；相位控制电路，在采样时刻信号的控制下，按照不同的相位间隔对该采样时刻的模数转换器的采样进行控制；多个分立的模数转换器，在相位控制电路的控制下，分别对该采样时刻的输入信号进行采样，并分别将采样数据送至采样值复用电路；采样值复用电路，接收多个分立的模数转换器发送的采样数据，并按照相位的先后顺序排序并输出。通过本实用新型可获得多模数转换器同样的转换时间，并且量化精度仍然为分立模数转换器的精度，并且成本低。

Description

一种模数转换装置
技术领域
本实用新型涉及模数转换技术，特别涉及一种模数转换装置，通过使用分立的多个模数转换器来实现高速的模数转换。
背景技术
模数转换器(ADC：Analog-to-Data Converter)是一种将模拟信号量化为数字信号的器件，目前采用逐次逼近和双积分两种主流方案，如图1所示为现有技术中ADC结构示意图。其中，采样率是ADC的一个重要指标，它反映了ADC的转换速度。位数也是ADC的一个重要指标，它反映了ADC的量化精度。
但是，在现有技术中，在一个ADC中这两个量是一对矛盾，转换速度高，量化精度就不够；量化精度要高，那么转换速度自然就慢。
现有技术中，为解决上述矛盾采用更先进的半导体技术，以提高转换速度和量化精度，但这样会造成ADC价格高。
另外，为解决上述矛盾还采用集成多个ADC，通过内部时钟控制电路的方法，采用上述方法虽然一定程度上解决了现有技术中存在的矛盾，但其价格也高。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供一种模数转换装置，通过使用分立的多个模数转换器来实现高速的模数转换，并且该模数转换装置成本低。
本实用新型提供一种模数转换装置，包括时钟源、多个分立的模数转换器、相位控制电路和采样值复用电路；其中，
时钟源，用于产生采样时刻信号，并将该采样时刻信号传送至相位控制电路；
相位控制电路，在采样时刻信号的控制下，按照不同的相位间隔对该采样时刻的模数转换器的采样进行控制；
多个分立的模数转换器，在相位控制电路的控制下，分别对所述采样时刻的输入信号进行采样，并分别将采样数据送至采样值复用电路；
采样值复用电路，接收多个分立的模数转换器发送的采样数据，并按照相位的先后顺序排序并输出。
所述模数转换器以2的幂次采样时，若要得到采样时刻2n倍采样频率，则所述模数转换器的个数为2n，其中，n为整数。
所述相位间隔为 的倍数，其中，n为整数。
本实用新型的有益效果在于，可获得多模数转换器同样的转换时间，并且量化精度仍然为分立模数转换器的精度，并且成本低。
附图说明
图l为现有技术中ADC结构示意图；
图2为本实用新型的模数转换装置结构示意图；
图3A～图3C为本实用新型采样示意图；
图4为本实用新型的相位控制电路的电路图；
图5为本实用新型的采样值复用电路的电路图。
具体实施方式
本实用新型提供一种模数转换装置，包括时钟源、多个分立的模数转挟器、相位控制电路和采样值复用电路。
如图2所示，时钟源31，用于产生采样时刻信号，并将该采样时刻信号传送至相位控制电路32；
相位控制电路32，在采样时刻信号的控制下，按照不同的相位间隔对该采样时刻的模数转换器33的采样进行控制；
多个分立的模数转换器33，在相位控制电路32的控制下，分别对该采样时刻的输入信号进行采样，并分别将采样数据送至采样值复用电路34；
采样值复用电路34，接收多个分立的模数转换器33发送的采样数据，并按照相位的先后顺序排序并输出。
本实施例中，多个分立的模数转换器33可采用现有技术中的模数转换器ADC；如图4所示，为相位控制电路原理图；如图5所示，为采样值复用电路示意图。
以2的幂次采样为例对本实用新型的模数转换装置的工作流程进行说明。
1.首先相位控制电路对采样时钟相位进行调整，分别输出2n个不同相位，且频率相同的采样时钟；
2.这2n个相位的采样时钟分别送给2n个ADC；
3.这2n个ADC在不同相位且频率相同的采样时钟的控制下对同一个信号进行采样；
4.这2n个ADC采样的数字信号都送到采样值复用电路中，按照各自相位的先后顺序排好顺序，最后输出。
以下参照附图具体说明本实用新型。
如图3A～图3C所示。如假设输入的信号为s(t)，采样信号为 f ( t ) = Σ n = 0 ∞ δ ( t - nT ) , 其中，T为转换时间(采样周期)。用f(t)对s(t)进行采样，此时不考虑后面的保持、量化、编码，得到 f ( t ) . s ( t ) = Σ n = 0 ∞ s ( nT ) δ ( t - nT ) , 可以得到每间隔T时刻的信号值。
如果我们将f(t))延迟
Figure Y20062011914100053
对s(t)进行采样，则可以得到
f ( t - T 2 ) . s ( t ) = Σ n = 0 ∞ s ( nT ) δ ( t - T 2 - nT ) .
将f(t)和 的采样值合并在一起就可以得到一个周期为
Figure Y20062011914100063
的转换时间。
再增加f(t)和 延迟
Figure Y20062011914100065
对s(t)进行采样，就可以得到f(t)，
Figure Y20062011914100066
和
Figure Y20062011914100068
四组采样值，合并在一起就可以得到周期为
Figure Y20062011914100069
的转换时间。
由上述可知，通过不同相位的模数转换器ADC33采样后的数据经过采样值复用电路34将不同模数转换器ADC33采样的数据按照相位的先后顺序进行排序，最后就可得到完全等同于N倍时钟采样的采样序列。
如图2所示，以2的幂次采样为例对本实用新型的工作进行说明。
若需要得到采样时钟2n倍采样频率，那么需要2n个相同采样时钟的模数转换器33，即图4中的ADC1～ADC2n。
每个模数转换器33采样时钟的相位差为
Figure Y200620119141000610
的倍数(最小为0，最大为
Figure Y200620119141000611
输入信号经过上述多个模数转换器33采样后的值，按照模数转换器33采样时钟相位差从低到高的顺序排列，就可以得到2n倍采样时钟的采样值。
上述实施例是以2的幂次采样为例进行说明的，但本实用新型并不限于此种情况，还可采用其它方式进行采样。
上述实施例仅用于说明本实用新型，而非用于限定本实用新型。

Claims (3)

1.一种模数转换装置，其特征在于，包括时钟源、多个分立的模数转换器、相位控制电路和采样值复用电路；其中，
时钟源，用于产生采样时刻信号，并将该采样时刻信号传送至相位控制电路；
相位控制电路，在采样时刻信号的控制下，按照不同的相位间隔对该采样时刻的模数转换器的采样进行控制；
多个分立的模数转换器，在相位控制电路的控制下，分别对所述采样时刻的输入信号进行采样，并分别将采样数据送至采样值复用电路；
采样值复用电路，接收多个分立的模数转换器发送的采样数据，并按照相位的先后顺序排序并输出。
2.根据权利要求1所述的模数转换装置，其特征在于，所述模数转换器以2的幂次采样时，若要得到采样时刻2n倍采样频率，则所述模数转换器的个数为2n，其中，n为整数。
3.根据权利要求2所述的模数转换装置，其特征在于，所述相位间隔为
Figure Y2006201191410002C1
的倍数，其中，n为整数。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109361393A (zh) * 2014-12-26 2019-02-19 华为技术有限公司 一种模数转换器及模数转换方法
CN110677607A (zh) * 2013-11-27 2020-01-10 索尼公司 具有基于相位插值器的多相位时钟生成单元的a/d转换装置

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