DE102012024170A1

DE102012024170A1 - Störeffekt-reduktionsschaltung

Info

Publication number: DE102012024170A1
Application number: DE102012024170.4A
Authority: DE
Inventors: Hashem Zare-Hoseini; Shuja Hussain Andrabi
Original assignee: Cambridge Silicon Radio Ltd
Current assignee: Qualcomm Technologies International Ltd
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2014-01-30
Also published as: GB2505255A; GB201218492D0; US20140028374A1; GB2505255B; US8730076B2

Abstract

Eine Schaltung zum Modulieren eines Eingangssignals, umfassend: einen Dithersignalgenerator, der ausgelegt ist, ein erstes Dithersignal zu erzeugen, das eine maximale Amplitude aufweist; einen Entverstärker, der ausgelegt ist, die Amplitude des Eingangssignals zu verringern, um so ein entverstärktes Eingangssignal zu erzeugen, das eine maximale Amplitude aufweist, die mit der maximalen Amplitude des Dithersignals vergleichbar ist; und einen Summierer, der ausgelegt ist, das Dithersignal mit dem entverstärkten Eingangssignal zu summieren.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung zum Modulieren eines Eingangssignals. Die vorliegende Erfindung ist besonders beim Beseitigen von störenden Tönen nützlich, die durch digitale Delta-Sigma-Modulatoren erzeugt werden.
Stand der Technik
Ein Delta-Sigma-Modulator (DSM) ist ein Modulator, der ausgelegt ist, beim Empfang eines Eingangssignals ein moduliertes Eingangssignal auszugeben, das weniger Bit (oder eine ”geringere Auflösung”) als das Eingangssignal aufweist. Der Ausdruck DSM wird manchmal austauschbar mit dem Ausdruck Sigma-Delta-Modulator (SDM) verwendet. Obwohl im Folgenden nur DSM erwähnt werden, soll dieser Ausdruck daher sowohl SDM als auch DSM einschließen.
Der DSM ist aufgrund seiner hohen Auflösungsfähigkeit und Rauschformungsfähigkeit einer der populärsten Modulatoren für Anwendungen mit niedriger bis mittlerer Bandbreite. Er kann entweder im analogen oder im digitalen Bereich realisiert werden. Analoge DSM werden hauptsächlich für Analog-Digital-Umsetzungen verwendet. Im Gegensatz dazu finden digitale DSM (DDSM) zunehmend in Digital-Analog-Umsetzern, z. B. in einem Audiosystem, Verwendung und in Fraktional-N-Frequenzsynthesizern, z. B. in einem Phasenregelkreis (PLL).
1 zeigt ein Beispiel für ein Audiosystem, das einen DDSM umfasst. Ein digitaler Codec 11 führt dem DDSM 12 ein Signal zu. Der DDSM 12 gibt ein moduliertes Codec-Signal an den Digital-Analog-Umsetzer (DAC) 13 aus. Das Ausgangssignal des DAC 13 wird in dem Puffer 14 gepuffert, bevor es durch das Filter 15 gefiltert und durch den Treiber 16 durch den Lautsprecher 17 angesteuert wird. Der DDSM 12 formt das Quantisierungsrauschen in eine Hochfrequenzregion, in der es nachfolgend durch das folgende Filter 15 und den Lautsprecher 17 herausgefiltert wird. DDSM werden vielfach in dem Ausgangskanal eines Audiosystems verwendet, um Daten einer hochauflösenden digitalen Eingabe (10–24 Bit) in einen Bitstrom mit geringer Auflösung (1–5 Bit) zu modulieren.
2 zeigt ein Beispiel für einen Fraktional-N-Synthesizer in einem PLL, der einen DDSM umfasst. Ein Phasen-Frequenz-Detektor (PFD) 21 empfängt ein Referenzsignal f_ref und ein Rückkopplungssignal f_feed und vergleicht f_ref mit f_feed. Auf der Basis dieses Vergleichs gibt der PFD 21 ein Vergleichssignal an das Filter 22 aus, das seinerseits ein gefiltertes Vergleichssignal an den spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 23 ausgibt. Der VCO 23 gibt danach ein Signal f_out aus, das in (nicht gezeigte) weitere Signalverarbeitungsschaltkreise und den Fraktional-N-Teiler 24 in einer Rückkopplungsschleife eingegeben wird. Der Fraktional-N-Teiler 24 empfängt außerdem ein Signal y[n] von dem DDSM 25. Der Fraktional-N-Teiler 24 teilt f_out durch (N + y[n]) und gibt das Signal f_feed aus. Das Signal f_feed wird in den PFD 21 und den DDSM 25 eingegeben. Der DDSM empfängt das Signal f_feed und das Signal x[n] und gibt das Signal y[n] an den Fraktional-N-Teiler 24 aus. Im Vergleich zu einem Integer-Synthesizer, der nicht durch N + y[n], sondern durch N teilt, erlaubt ein Fraktional-N-Synthesizer einen sehr schmalen Kanalabstand relativ zu der Ausgangsfrequenz und große Bandbreite in dem PLL relativ zu dem Kanalabstand. DDSM werden verwendet, um den Fraktionswert in dem Rückkopplungsteiler zu erzeugen, um die Auswirkung von fraktionalen Störeffekten zu mindern und um das Basisband-Fraktionalrauschen gegenüber den PPL, die keinen DDSM aufweisen, zu verkleinern.
3 zeigt ein Beispiel für die Struktur eines herkömmlichen DDSM. Ein Summierer 31 subtrahiert das Signal Y[n] von dem Signal X[n] und gibt das Ergebnis an das Filter 32 aus. Das Filter 32 gibt das Signal U[n] an den Quantisierer 33 aus. Der Quantisierer 33 gibt das Signal Y[n] aus. Das Signal Y[n] wird zu (nicht gezeigten) weiteren Signalverarbeitungsschaltkreisen und zu dem Summierer 31 geleitet.
Ein DDSM ist ein Automat (FSM – Finite State Machine) und deshalb ist die Anzahl verfügbarer Zustände endlich. Wenn die Eingabe X[n], x[n] konstant ist (wie im Fall der oben in Bezug auf 2 erwähnten Fraktional-N-Synthesizer) oder sehr klein, wie zum Beispiel, wenn bei Audioanwendungen das eingegebene Signal Stille repräsentiert, kann der DDSM eine Trajektorie aufweisen, die jeden Zustand einmal besucht, bevor sie sich wiederholt. Deshalb sind DDSM anfällig für das Erzeugen von Zyklen, die zu der Anwesenheit von periodischen Komponenten im Ausgangsspektrum führen.
Wenn der DSM-Ausgangsbitstrom Y[n], y[n] zyklisch wird und wie oben erwähnt in ein sich wiederholendes Muster eintritt, wird am Ausgang des Modulators eine Reihe von Oberschwingungen erzeugt, die als ”Leertöne” oder ”Störeffekte” bezeichnet werden. Dadurch wird die Leistungsfähigkeit des Systems verringert. Die Anwesenheit von Störeffekten in einem Ausgangssignal ist in einem Audiosystem nachteilig. Wenn zum Beispiel der Betrag der Störeffekte in dem Audiobereich größer als die vom Menschen hörbare Schwelle ist, können sie für einen Benutzer hörbar werden. Dadurch kann ein Benutzer irritiert werden.
Die Anwesenheit von Störeffekten in einem Ausgangssignal ist auch bei Fraktional-N-Synthesizern nachteilig. Die Auswirkung von durch den DDSM in einen PLL eingeführten Störeffekten kann signifikant sein, wenn sie mit der Auswirkung der Nichtlinearität des Phasendetektors kombiniert wird. Die Störeffekte können die Sendemaske brechen oder den Empfänger in einem Funksystem desensibilisieren, wenn der PLL zum Erzeugen einer Trägerfrequenz verwendet wird.
Es ist deshalb wünschenswert, die DSM-Störeffekte sowohl in PLL- als auch in Audioanwendungen zu verringern oder zu beseitigen. Dies kann durch Maximieren der Länge des sich wiederholenden zyklischen Musters erfolgen.
Es gibt zwei Klassen von Techniken zur Maximierung von Zykluslängen in DDSM: ”stochastische” und ”deterministische”.
Der ”stochastische” Ansatz verwendet ein Dithersignal zum Unterbrechen der periodischen Zyklen, wodurch die Zykluslänge vergrößert wird. Ein Dithersignal kann eine Zufallssequenz von Rauschen sein. Das Hinzufügen eines Dithersignals zu einem zu modulierenden Signal führt Rauschen in das zu modulierende Signal ein. Dadurch wird es schwierig, in dem modulierten Signal periodische Muster und somit Störeffekte zu bilden. Das Hinzufügen von Dither führt zu glatteren rauschgeformten Spektren als in dem Fall, dass kein Dithersignal hinzugefügt wird. 4A und 4B zeigen ein Beispiel, das die Auswirkung des Hinzufügens eines Dithersignals zu einem zu modulierenden Signal zeigt.
4A zeigt ein sinusförmiges Signal und ein überlagertes abgeschnittenes Signal, das eine digitale Darstellung des sinusförmigen Signals ist. Das abgeschnittene Signal umfasst in jeder Periode dieselben Quantisierungsfehler, und somit ist die Zykluslänge die Periode. Die Wiederholung des Quantisierungsfehlers in jeder Periode führt Störeffekte in das System ein.
Im Gegensatz dazu zeigt 4B dasselbe sinusförmige Signal und ein überlagertes abgeschnittenes Signal, das aus einer digitalen Darstellung des sinusförmigen Signals und eines zusätzlichen Dithersignals gebildet wird. Da der Zusatz des Dithersignals zufällig Rauschen in das abgeschnittene Signal einführt, umfasst das abgeschnittene Signal nicht jede Periode dieselben Quantisierungsfehler. Somit ist die Zykluslänge in 4B länger als eine Periode und daher länger als die in 4A gezeigte Zykluslänge. Deshalb gibt es in diesem System weniger Störeffekte als in dem in 4A gezeigten Beispiel.
Je höher die Ditheramplitude ist, desto erfolgreicher werden Leerlauftöne entfernt. Um die Störeffekte komplett zu entfernen, sollte die Leistung des Dithersignals mit der Leistung des zu modulierenden Eingangssignals vergleichbar sein. Die maximale Leistung des Dithersignals wird jedoch begrenzt durch das maximale Rauschen, das in der Schaltung von der beabsichtigten Anwendung erlaubt wird (die Rauschspezifikation der Schaltung). Für eine gegebene Spezifikation können Störeffekte somit nicht komplett beseitigt werden.
Der ”deterministische” Ansatz verwendet einen angepassten Modulator, der ausgelegt ist, instabil zu sein, so dass jegliches sich wiederholendes Muster dazu tendiert, gebrochen zu werden. Dies kann geschehen, indem man das Filter 32 in dem DDSM (siehe 3) so konfiguriert, dass die Rauschformungs-Nullstellen des Filters 32 außerhalb des Einheitskreises im Z-Bereich gelegt werden. Deterministische Systeme sind extrem empfindlich gegenüber Anfangsbedingungen und die Geschwindigkeit, mit der sie die Zykluslänge unterbrechen, wird dadurch bestimmt, wie instabil das Filter 32 ist. Obwohl diese Technik das Ausgangsrauschen vergrößert, beseitigt es Tonalität und sich wiederholende Muster und daher Störeffekte nicht komplett. In der Praxis werden deterministische Ansätze vermieden, weil die Zuverlässigkeit des Ansatzes gegenüber den Anfangsbedingungen sehr empfindlich ist.
Es können auch einige andere Techniken verwendet werden, um die Zykluslänge zu vergrößern. Zum Beispiel Seeding, Versetzen der Eingabe um 1-LSB für eine vergrößerte Wortlänge und Verwendung von Primrestquantisierern.
Unter allen Techniken hat sich Dithern als effektivste und einfachste Weise zum Unterdrücken der Tonalität der DDSM erwiesen. Bei praktischen Implementierungen bedeutet die Rauschspezifikation der Schaltungen, in denen Dithern implementiert wird, jedoch, dass Störeffekte nicht komplett beseitigt werden können.
Es wird somit ein System benötigt, das diese Probleme behandelt.
Kurzfassung
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltung zum Modulieren eines Eingangssignals bereitgestellt, umfassend: einen Dithersignalgenerator, der ausgelegt ist, ein erstes Dithersignal zu erzeugen, das eine maximale Amplitude aufweist; einen Entverstärker, der ausgelegt ist, die Amplitude des Eingangssignals zu verringern, um so ein entverstärktes Eingangssignal zu erzeugen, das eine maximale Amplitude aufweist, die mit der maximalen Amplitude des Dithersignals vergleichbar ist; und einen Summierer, der ausgelegt ist, das Dithersignal mit dem entverstärkten Eingangssignal zu summieren.
Der Summierer kann ausgelegt sein, ein summiertes Signal auszugeben, und die Schaltung kann ferner einen ersten Modulator umfassen, der ausgelegt ist, das summierte Signal zu modulieren. Der erste Modulator kann ausgelegt sein, ein moduliertes Signal auszugeben, wobei das modulierte Signal eine Ditherkomponente umfasst. Die Schaltung kann ferner einen Löscher umfassen, der ausgelegt ist, die Ditherkomponente wenigstens teilweise aus dem ersten modulierten Signal zu löschen, um ein gelöschtes Signal zu bilden. Die Schaltung kann einen Verstärker umfassen, der ausgelegt ist, das gelöschte Signal zu verstärken.
Der Dithersignalgenerator kann ferner ausgelegt sein, ein zweites Dithersignal zu erzeugen, wobei die Schaltung ferner einen weiteren Summierer umfasst, der ausgelegt ist, das zweite Dithersignal von dem geteilten Eingangssignal zu subtrahieren. In diesem Fall kann die Schaltung einen zweiten Modulator umfassen, der ausgelegt ist, ein durch den anderen Summierer ausgegebenes summiertes Signal zu empfangen und zu modulieren und ein moduliertes Signal in Abhängigkeit davon auszugeben. Das erste und zweite Dithersignal können dasselbe Signal sein.
Der Dithersignalgenerator kann ferner ausgelegt sein, ein zweites Dithersignal zu erzeugen, wobei die Schaltung ferner einen weiteren Summierer umfasst, der ausgelegt ist, das zweite Dithersignal zu dem geteilten Eingangssignal zu addieren. In diesem Fall kann die Schaltung ferner einen zweiten Modulator umfassen, der ausgelegt ist, ein durch den anderen Summierer ausgegebenes summiertes Signal zu empfangen und zu modulieren und ein zweites moduliertes Signal in Abhängigkeit davon auszugeben.
Das erste Dithersignal kann die Form r[n] aufweisen und das zweite Dithersignal hat die Form –r[n].
Der Löscher und der Verstärker können durch einen Addierer implementiert werden, der ausgelegt ist, das erste und zweite modulierte Signal miteinander zu addieren.
Der erste und zweite Modulator können digitale Modulatoren sein.
Der erste und zweite Modulator können Delta-Sigma-Modulatoren sein.
Der Dithersignalgenerator kann einen Pseudozufallszahlengenerator zum Erzeugen der Dithersignale umfassen.
Die Schaltung kann ferner einen Offsetgenerator umfassen, der ausgelegt ist, das Eingangssignal durch Addieren eines Offsets zu einem anfänglichen Signal zu bilden.
Die Schaltung kann ferner einen Offsetsummierer umfassen, der ausgelegt ist, das Offset effektiv von dem ersten modulierten Signal zu subtrahieren.
Das erste Dithersignal kann eine mittlere Amplitude von 0 aufweisen.
Der Entverstärker-Verstärkungsfaktor kann 1 sein.
Mit der Schaltung kann ein maximaler Rauschpegel assoziiert sein, und der Dithersignalgenerator kann ausgelegt sein, das erste Dithersignal so zu erzeugen, dass es eine maximale Amplitude aufweist, die von dem maximalen Rauschpegel abhängig ist.
Die maximale Amplitude des Dithersignals kann wenigstens 80% der maximalen Amplitude des entverstärkten Eingangssignals sein.
Die maximale Amplitude des Dithersignals kann wenigstens 90% der maximalen Amplitude des entverstärkten Eingangssignals sein.
Die maximale Amplitude des Dithersignals kann dieselbe wie die maximale Amplitude des entverstärkten Eingangssignals sein.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Audiosystem bereitgestellt, das eine Schaltung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Phasenregelkreis bereitgestellt, der eine Schaltung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Modulieren eines Eingangssignals in einer Schaltung, die ausgelegt ist, ein zu modulierendes Eingangssignal zu empfangen, bereitgestellt, das die Schritte umfasst: Erzeugen eines Dithersignals, das eine maximale Amplitude aufweist; Verringern der Amplitude des Eingangssignals, um so ein entverstärktes Eingangssignal zu erzeugen, das eine maximale Amplitude aufweist, die mit der maximalen Amplitude des Dithersignals vergleichbar ist; und Summieren des Dithersignals mit dem entverstärkten Eingang.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltung zum Anwenden eines Dithersignals bereitgestellt, umfassend: einen ersten Signalpfad, umfassend: einen ersten Eingang, der ausgelegt ist, ein Eingangssignal zu empfangen; einen ersten Summierer, der ausgelegt ist, durch Summieren des Dithersignals mit dem Eingangssignal ein erstes summiertes Signal zu produzieren; und einen ersten Modulator, der ausgelegt ist, das erste summierte Signal zu empfangen und zu modulieren, um so ein erstes moduliertes Signal auszugeben; einen zweiten Signalpfad, umfassend: einen zweiten Eingang, der ausgelegt ist, das Eingangssignal zu empfangen; einen zweiten Summierer, der ausgelegt ist, durch Subtrahieren des Dithersignals von dem Eingangssignal ein zweites summiertes Signal zu produzieren; und einen zweiten Modulator, der ausgelegt ist, das zweite summierte Signal zu empfangen und zu modulieren, um so ein zweites moduliertes Signal auszugeben; wobei die Schaltung ferner umfasst: einen Löscher, der ausgelegt ist, das erste und zweite modulierte Signal zu summieren.
Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen DDSM in einer Audioschaltung.
2 zeigt einen DDSM in einem Phasenregelkreis.
3 zeigt eine herkömmliche DDSM-Struktur.
4A und 4B zeigen die Auswirkung des Hinzufügens eines Dithersignals zu einer digitalen Darstellung eines Signals.
5 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt eine andere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt die Differenz der Ausgabe zwischen einem erfindungsgemäßen DDSM und einem herkömmlichen DDSM.
8A bis 8C vergleichen verschiedene Ausgangssignale eines erfindungsgemäßen DDSM mit den entsprechenden Ausgaben eines herkömmlichen DDSM.
9A bis 9C vergleichen auch verschiedene Ausgangssignale eines erfindungsgemäßen DDSM mit den entsprechenden Ausgaben eines herkömmlichen DDSM.
10A und 10B vergleichen die Ausgabe eines PLL, der einen erfindungsgemäßen DDSM umfasst, mit der Ausgabe eines PLL, der einen herkömmlichen DDSM umfasst.
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung zum Modulieren eines Eingangssignals. Bei einer Ausführungsform umfasst die Schaltung einen Dithersignalgenerator, einen Entverstärker und einen Summierer. Der Dithersignalgenerator ist ausgelegt, ein Dithersignal zu erzeugen, das eine maximale Amplitude aufweist. Der Entverstärker ist ausgelegt, ein Eingangssignal zu empfangen und die Amplitude des Eingangssignals zu verringern, um ein entverstärktes Eingangssignal zu erzeugen. Das entverstärkte Eingangssignal weist eine maximale Amplitude auf, die mit der maximalen Amplitude des Dithersignals vergleichbar ist. Der Summierer empfängt das Dithersignal und das entverstärkte Eingangssignal und summiert diese miteinander. Der Summierer kann das Dithersignal mit dem entverstärkten Eingangssignal summieren, indem sie miteinander addiert werden. Als Alternative kann der Summierer das Dithersignal mit dem entverstärkten Signal summieren, indem ein Signal von dem anderen Signal subtrahiert wird.
Durch Konfigurieren der Schaltung auf diese Weise wird ein Signal erzeugt, das eine Ditherkomponente aufweist, die mit der entverstärkten Eingangssignalkomponente vergleichbar ist. Dieses erzeugte Signal weist eine relativ große Menge Dither auf, wenn die relativen Amplituden des Dither- und des entverstärkten Eingangssignals gegeben sind. Diese Anordnung vergrößert die Zykluslänge und kann daher verwendet werden, um im Vergleich zu herkömmlichen Schaltungen eine Ausgabe mit verringerten Störeffekten zu ergeben.
Nach dem Summieren des Dithersignals und des entverstärkten Eingangssignals miteinander wird das summierte Signal in einem Modulator moduliert. Das modulierte Signal umfasst sowohl Ditherkomponenten als auch entverstärkte Eingangssignalkomponenten. Ein Löscher 57 ist ausgelegt, das modulierte Signal zu empfangen und Ditherkomponenten in dem modulierten Signal Y[n] zu verringern oder zu beseitigen. Dieses Signal kann dann verstärkt werden, so dass das resultierende Signal eine gewünschte Amplitude aufweist.
Vorzugsweise weist das Dithersignal eine maximale Amplitude von wenigstens 80% der maximalen Amplitude des entverstärkten Eingangssignals auf. Bevorzugt weist das Dithersignal eine maximale Amplitude von wenigstens 90% der maximalen Amplitude des entverstärkten Eingangssignals auf. Bei einer bevorzugten Implementierung weisen das Dithersignal und das entverstärkte Eingangssignal dieselbe maximale Amplitude auf.
Wie nachfolgend erwähnt wird, kann die Amplitude des entverstärkten Eingangssignals relativ zu dem Dithersignal so ausgewählt werden, dass Störeffekte komplett entfernt werden.
Bei einem herkömmlichen Modulator gibt es wenigstens zwei Faktoren, die die maximale Amplitude des Dithersignals begrenzen: die Maximalrauschspezifikation der Schaltung (auch als ”Rauschpegel” bekannt) und der maximale Eingangsdynamikumfang des Modulators.
Die Maximalrauschspezifikation einer Schaltung ist die maximale Menge Rauschen, die die Schaltung zu einem sie durchlaufenden Signal hinzufügen darf. Der maximale Eingangsdynamikumfang des Modulators ist das Verhältnis zwischen dem kleinsten und größten Wert eines Signals, das der Modulator empfangen kann.
Wie in dem Abschnitt über den Stand der Technik erwähnt, ist bei herkömmlichen Modulatoren der primäre Begrenzungsfaktor bei der Auswahl einer maximalen Amplitude für das Dithersignal die Maximalrauschspezifikation einer Schaltung. Im vorliegenden Fall ist es jedoch wahrscheinlicher, dass sich der Eingangsdynamikumfang des Modulators auf die Auswahl der maximalen Amplitude des Dithersignals auswirkt, als die Maximalrauschspezifikation einer Schaltung.
Falls die maximale Amplitude des Dithersignals r[n] von dem maximalen mit der Schaltung assoziierten Rauschpegel abhängig ist, kann die Amplitude des Dithersignals r[n] bis zu einem maximalen Pegel variieren, der von den Rauschanforderungen der Schaltung erlaubt wird. Unter der Annahme, dass die anderen Komponenten in der Schaltung ausgelegt sind, ein kombiniertes Rauschen N einzuführen, das kleiner als der mit der Schaltung assoziierte maximale Rauschpegel M ist, wird die maximale Ditheramplitude so gesetzt, dass das durch das Dithersignal eingeführte Grundrauschen F die folgende Beziehung erfüllt: N + F ≤ M
Anders ausgedrückt, bewirkt bei gegebenem Rauschen N, das durch die Komponenten der Schaltung, die nicht mit dem Dithersignal zusammenhängen, in die Schaltung eingeführt wird, das durch das Dithersignal eingeführte Grundrauschen F nicht, dass das Gesamtrauschen der Schaltung den damit assoziierten maximalen Rauschpegel M übersteigt.
Der maximale Rauschpegel ist von der beabsichtigten Verwendung der Schaltung abhängig. Wenn die Schaltung zum Beispiel in ein System integriert werden soll, das gegenüber Rauschen intolerant ist, z. B. in einen hochempfindlichen Empfänger, kann es wahrscheinlich sein, dass der mit der Schaltung assoziierte maximale Rauschpegel kleiner ist als wenn die Schaltung in ein System integriert ist, das gegenüber Rauschen toleranter ist, z. B. in einen wenig empfindlichen Empfänger. Der maximale Rauschpegel der Schaltung kann auch abhängig davon variieren, ob die Schaltung ausgelegt wird, ein Gleichstromsignal oder ein Nicht-Gleichstromsignal zu modulieren.
Falls die maximale Amplitude des Dithersignals r[n] von dem Eingangsdynamikumfang des Modulators abhängig ist, kann die Amplitude des Dithersignals r[n] bis zu einem maximalen Pegel variieren, der durch den Eingangsdynamikumfang des Modulators erlaubt wird. Unter der Annahme, dass der Modulator eine maximale Eingabe I_max und eine minimale Eingabe I_min aufweist und das entverstärkte Eingangssignal eine maximale Amplitude A_inmax und eine minimale Amplitude A_inmin aufweist, sollte die Amplitude A_dith des Dithersignals r[n] dann so gesetzt werden, dass die maximale und minimale Amplitude (A_dithmax bzw. A_dithmax) des Dithersignals die folgenden Beziehungen erfüllt: I_min ≤ A_dithmin + A_inmin A_dithmax + A_inmax ≤ I_max
Anders ausgedrückt liegt die Amplitude des sich aus der Summierung des Dithersignals und des entverstärkten Eingangssignals ergebenden Signals innerhalb des von dem Modulator angenommenen Amplitudenbereichs. Dadurch kann der Modulator ein Clippen des zu modulierenden Signals vermeiden.
Der maximale Rauschpegel und/oder der maximale Eingangsdynamikumfang des Modulators kann in einen Speicher vorprogrammiert werden, auf den die Schaltung Zugriff hat. Als Alternative können der maximale Rauschpegel und/oder der maximale Eingangsdynamikumfang des Modulators dynamisch in einem Prozessor bestimmt werden, der Zugriff auf die Schaltung hat und die Möglichkeit, sie umzukonfigurieren, um die bestimmte Größe zu berücksichtigen. Mit diesem Ziel kann die Schaltung einen umschreibbaren Speicher umfassen.
In den meisten Fällen, bei denen die vorliegende Erfindung relevant ist, wird erwartet, dass der primäre Begrenzungsfaktor beim Auswählen der maximalen Amplitude des Dithersignals der maximale Eingangsdynamikumfang des Modulators sein wird.
Bei Anwendungen, die einen DDSM verwenden, der ausgelegt ist, eine Gleichstromeingabe zu empfangen, wie etwa Fraktional-N-Synthesizer, ist der optimale Pegel von Dither die Hälfte des Eingangsdynamikumfangs eines Modulators. Um sicher zu sein, dass der Modulator nicht überlastet wird, kann ein Offset zu der Eingabe hinzugefügt werden. 6 zeigt eine solche Anordnung und wird als bevorzugte Ausführungsform nachfolgend besprochen. Unter der Annahme, dass das anfängliche Eingangssignal zwischen 0 und 1 liegt, wird ein Offset von 0 oder 1 vor der Entverstärkung und Summierung mit dem Dithersignal zu dem Eingangssignal addiert. Danach wird das Offset von dem aus dem Modulator ausgegebenen Signal subtrahiert. Dadurch wird sichergestellt, dass mit einem hohen Pegel von Dither (z. B. –1/4 bis +1/4) der Eingang jedes Modulators in dem Betriebsbereich von 0 bis 1 des Modulators liegt.
Bei Anwendungen, die einen DDSM verwenden, bei dem die Eingabe kein Gleichstrom ist und der einen hohen Dynamikumfang aufweist (z. B. Audiosysteme) erscheinen Störeffekte, wenn die Eingabe sehr klein wird (”Stillezeit”). Der optimale Pegel von Dither ist deshalb niedriger als der Eingangsdynamikumfang des DDSM.
Das System kann mehrere Modulatoren umfassen. Wenn das System mehrere Modulatoren umfasst, kann es nützlich sein, die Modulatoren rein digital auszuführen. Der Grund dafür besteht darin, dass die Signalübertragungsfunktionen (STF) der Modulatoren identisch gemacht werden können. Das Dither wird deshalb durch dieselbe STF in jedem Modulator geleitet und Ditherkomponenten in den modulierten Ausgangssignalen können durch Addieren der modulierten Signale miteinander z. B. in den Summierern 57, 69 (siehe 5 und 6) gelöscht werden. Außerdem besteht, wenn das System digital ist, kein Alias-Effekt oder Zurückklappen des Zufalls-Dithers. Digitale Implementierung wird gegenüber analoger Implementierung bevorzugt, da zwei Modulatoren in einem analogen System nicht so leicht oder so gut wie in einem digitalen System perfekt angepasst werden können. Außerdem verhindert bei einer analogen Implementierung der DSM-Aliaseffekt gute Löschung für Dither am Ausgang. Deshalb werden digitale Modulatoren bevorzugt.
Das System umfasst vorzugsweise zwei Modulatoren. Wenn die Modulatoren DDSM sind, führt dieses System angesichts des Vorteils der Störeffektentfernung keine hohen Kosten ein. Einer der großen Vorteile besteht darin, dass das vorgeschlagene System im Hinblick auf Flächenverbrauch auf einem Chip sehr kompakt ist. Im Vergleich zu bekannten Schaltungen zum Verringern oder Beseitigen von Störeffekten ist das durch das vorgeschlagene System gegenüber der in 4 gezeigten herkömmlichen Schaltung eingeführte kleine Flächenoverhead viel geringer.
Außerdem führt das vorgeschlagene System nicht zu hohen Kosten im Hinblick auf einen vergrößerten Stromverbrauch gegenüber der in 4 gezeigten herkömmlichen Schaltung. Im Fall eines Fraktional-N-PLL arbeitet der DDSM mit der Referenzfrequenz, die typischerweise verglichen mit seinem Ausgang niederfrequent ist. Bei einem Audiosystem arbeitet der DDSM wieder mit einem mäßig niederfrequenten Takt. Im Hinblick auf Stromverbrauch führt das vorgeschlagene System deshalb nicht zu hohen Kosten.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besprochen.
5 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 5 empfängt der Entverstärker 51 ein Signal x[n] und gibt ein Signal x'[n] in die Signalpfade S₁ und S₂ aus. In dem Signalpfad S₁ wird x'[n] zu dem Summierer 52 geleitet, der x'[n] mit dem Dithersignal r[n] summiert, um das summierte Signal x₁[n] zu produzieren. Das Dithersignal r[n] wird von dem Dithersignalgenerator 54 ausgegeben. Das summierte Signal x₁[n] wird zu dem DDSM 55 geleitet, der das Signal y₁[n] ausgibt. In dem Signalpfad S₂ wird x'[n] zu dem Summierer 53 geleitet, der das Dithersignal r[n] von x'[n] subtrahiert, um das summierte Signal x₂[n] zu produzieren. Das summierte Signal x₂[n] wird zu dem DDSM 55 geleitet, der das Signal y₂[n] ausgibt. Die Signale y₁[n] und y₂[n] werden in dem Summierer 57 summiert, um das Signal y[n] zu produzieren. Das Signal y[n] wird zu (nicht gezeigten) weiteren Verarbeitungsschaltkreisen geleitet.
Die in 5 gezeigte Ausführungsform funktioniert folgendermaßen: Beim Empfang eines Eingangssignals x[n] ist der Entverstärker 51 ausgelegt, die Amplitude von x[n] um die Hälfte zu verringern, um das Signal x'[n] zu produzieren. Das Signal x'[n] wird zu den Signalpfaden S₁ und S₂ geleitet. In dem Signalpfad S₁ wird x'[n] in dem Summierer 52 zu einem Dithersignal r[n] addiert, um das Signal x₁[n] zu produzieren, wobei Folgendes gilt: x₁[n] = x'[n] + r[n]
x₁[n] wird zu dem DDSM 55 geleitet, der eine Delta-Sigma-Modulation von x₁[n] durchführt, um das Signal y₁[n] zu produzieren.
In dem Signalpfad S₂ wird das Dithersignal r[n] in dem Summierer 53 von x'[n] subtrahiert, um das Signal x₂[n] zu produzieren, wobei Folgendes gilt: x₂[n] = x'[n] – r[n]
x₂[n] wird zu dem DDSM 56 geleitet, der x₂[n] Delta-Sigma-moduliert, um das Signal y₂[n] zu produzieren. Die Signale y₁[n] und y₂[n] werden in dem Summierer 57 miteinander addiert, um das Signal y[n]. y[n] zu produzieren. Der Summierer 57 hat die Auswirkung, die Auswirkungen von Komponenten in y[n], die auf das Dithersignal r[n] zurückführbar sind, zu mindern und sicherzustellen, dass die Amplitude von y[n] mit der von x[n] vergleichbar ist.
Wie oben beschrieben kann die Amplitude des Dithersignals r[n] bis zu einem durch den maximalen Dynamikumfang der Modulatoren erlaubten maximalen Pegel variieren.
6 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie darin dargestellt, wird das Eingangssignal u[n] in den Offsetgenerator 61 und in den Summierer 62 eingegeben. Der Offsetgenerator 61 gibt das Offset o₁ aus. Das Offset o₁ wird in den Summierer 62 eingegeben. Der Summierer 62 gibt ein summiertes Signal an den Entverstärker 63 aus, der seinerseits ein Signal u'[n] an die Signalpfade S₁' und S₂' ausgibt. In dem Signalpfad S₁' wird u'[n] zu dem Summierer 64 geleitet, der u'[n] mit dem Dithersignal r[n] summiert, um das Signal u₁[n] zu produzieren. Das Dithersignal r[n] wird von dem Dithersignalgenerator 66 ausgegeben. Das summierte Signal u₁[n] wird zu dem DDSM 67 geleitet, der das Signal z₁[n] ausgibt. In dem Signalpfad S₂' wird u'[n] zu dem Summierer 65 geleitet, der das Dithersignal r[n] von u'[n] subtrahiert, um das Signal u₂[n] zu produzieren. Das Signal u₂[n] wird zu dem DDSM 68 geleitet, der das Signal z₂[n] ausgibt. Die Signale z₁[n] und z₂[n] werden in dem Summierer 69 mit dem Offset o₁ summiert, um das Signal z[n] zu produzieren. Das Signal z[n] wird zu (nicht gezeigten) weiteren Verarbeitungsschaltkreisen geleitet.
Die Funktionsweise der in 6 gezeigten Schaltung ist im Wesentlichen dieselbe wie in 5 gezeigt und oben besprochen. Im Gegensatz zu 5 wird jedoch vor der Entverstärkung in dem Entverstärker 63 ein Offset o₁ in dem Summierer 62 zu dem Eingangssignal u[n] addiert. Das Offset o₁ wird in dem Offsetgenerator 61 erzeugt, der das Eingangssignal u[n] empfängt und das Offset o₁ ausgibt. Das Offset o₁ wird in Abhängigkeit von dem Eingangssignal u[n] bestimmt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Offset o₁ in Abhängigkeit von der maximalen Amplitude des Eingangssignals u[n] bestimmt. Das Offset o₁ könnte entweder einen positiven oder einen negativen Wert aufweisen.
Nachdem das Offset o₁ in dem Summierer 62 zu dem Eingangssignal u[n] addiert wurde, leitet der Summierer 62 das modifizierte Signal zu dem Entverstärker 63. Der Entverstärker 63 ist ausgelegt, die Amplitude von u[n] um die Hälfte zu verringern, um das Signal u'[n] zu produzieren. Das Signal u'[n] wird auf den Signalpfaden S₁' und S₂' geleitet. In dem Signalpfad S₁' wird u'[n] in dem Summierer 64 zu einem Dithersignal r[n] addiert, um das Signal u₁[n] zu produzieren, wobei Folgendes gilt: u₁[n] = u'[n] + r[n]
u₁[n] wird zu dem DDSM 67 geleitet, der u₁[n] Delta-Sigma-moduliert, um das Signal z₁[n] zu produzieren.
In dem Signalpfad S₂' wird das Dithersignal r[n] in dem Summierer 65 von u'[n] subtrahiert, um das Signal u₂[n] zu produzieren, wobei Folgendes gilt: u₂[n] = u'[n] – r[n]
u₂[n] wird zu dem DDSM 68 geleitet, der u₂[n] Delta-Sigma-moduliert, um das Signal z₂[n] zu produzieren. Die Signale z₁[n] und z₂[n] werden in dem Summierer 69 miteinander addiert, um das Signal z[n]. z[n] zu produzieren. Der Summierer 69 hat die Auswirkung, die Auswirkungen von Komponenten in z[n], die auf das Dithersignal r[n] zurückgeführt werden können, zu mindern und sicherzustellen, dass die Amplitude von z[n] mit der von u[n] vergleichbar ist.
Der Summierer 69 ist außerdem ausgelegt, das Offset o₁ zu empfangen und das Offset o₁ beim Produzieren von z[n] entweder zu z₁[n] und z₂[n] zu addieren oder zu subtrahieren. Im Wesentlichen führt der Summierer 69 die umgekehrte Operation mit Bezug auf das Offset o₁ wie der Summierer 62 durch. Das heißt, dass, wenn das Offset o₁ in dem Summierer 62 zu u[n] addiert wird, es in dem Summierer 69 subtrahiert wird. Umgekehrt wird, wenn das Offset o₁ in dem Summierer 62 von u[n] subtrahiert wird, es in dem Summierer 69 wieder in das Signal zurückaddiert. In dem vorliegenden Beispiel gilt das erste Szenario. Durch Addieren oder Subtrahieren des Offsets o₁ zu z₁[n] und z₂[n] beim Produzieren von z[n] ist die Schaltung ausgelegt, das Offset o₁ effektiv aus dem z₁[n] zu entfernen. Und zwar gleichgültig, ob das Offset von z₁[n], z₂[n] oder von dem summierten Signal z[n] entfernt wird.
Wie oben beschrieben kann die Amplitude des Dithersignals r[n] bis zu einem durch den maximalen Eingangsdynamikumfang der Modulatoren erlaubten maximalen Pegel variieren.
7 bis 10 zeigen Vergleichsergebnisse für das vorgeschlagene System und das herkömmliche System zum Mindern von Störeffekten. Diese Ergebnisse repräsentieren alle einen Mittelwert über 10 Simulationen. Das Mitteln der Ergebnisse auf diese Weise hilft dabei, etwaige Störeffekte zu identifizieren, die unter dem Quantisierungsrauschpegel vergraben sind. Zusätzlich wurde in 7 bis 9 jeweils der herkömmliche Modulator modelliert, um eine kleine Menge Dither zu enthalten. Dadurch wird der Vergleich gegenüber praktischen Implementierungen realistisch.
7 zeigt die Ausgangs-Leistungsspektraldichte (PSD) des vorgeschlagenen DDSM und des herkömmlichen DDSM. Die Gleichstromeingabe betrug ½ – (1/2)⁷, also ungefähr 0,5 – 0,0078 = 0,4922. Die Gleichstromeingabe wurde in der Nähe von 0,5 gewählt, um die Auswirkung von Störeffektmodulation bei Nyquist-Frequenzen zu sehen. Der Graph in 7 zeigt deutlich, dass in dem neuen vorgeschlagenen System im Vergleich zu dem herkömmlichen System eine vergrößerte Störeffektverringerung besteht.
10A und 10B zeigen die Auswirkung von DDDSM-Störeffekten am Ausgang eines Fraktional-N-PLL. 9A zeigt das Ausgangsphasenrauschen des PLL sowohl für das herkömmliche als auch das vorgeschlagene System. In dem herkömmlichen System wurde ein kleines Dither von +/–((0,5)¹⁷) zu der Eingabe addiert, um ihre Tonalität zu lindern. Der Ausgangsphasenrauschgraph zeigt, dass das herkömmliche System eine hohe Tonalität (viel Störeffekte) und ein niederfrequentes Phasenrauschen aufweist, das aufgrund des kleinen Dithers am Eingang des DDSM in dem herkömmlichen System vergrößert ist.
Im Gegensatz dazu zeigt das vorgeschlagene System ein störeffektfreies Spektrum, und es ist kein niederfrequentes Phasenrauschen anwesend. Das Gesamtrauschen des vorgeschlagenen Systems, das im Bereich von 200 kHz bis 1 MHz liegt, ist ein klein wenig höher als bei dem herkömmlichen System. Der Grund dafür besteht darin, dass die vorgeschlagene Technik statt einer (wie im Fall des herkömmlichen Systems) zwei Quellen von Quantisierungsrauschen aufweist. Außerdem befindet sich der größte Teil der Leistung des herkömmlichen Systems in diesem Frequenzbereich in den hochfrequenten Störeffekten. Dadurch wird auch zu dem Gesamtphasenrauschen des vorgeschlagenen Systems relativ zu dem herkömmlichen System beigetragen.
Durch Vergrößern der Menge von Dither in dem herkömmlichen System kann die Menge von Störeffekten verringert werden. Dies ist in 10B gezeigt, wobei das Dither auf +/–((0,5)⁹) vergrößert wurde. Offensichtlich hat der Pegel von Störeffekten in dem herkömmlichen Fall relativ zu dem herkömmlichen System in 10A abgenommen. Die Störeffekte sind jedoch nicht völlig verschwunden und das Phasenrauschen, insbesondere bei den niedrigeren Frequenzen, hat im Vergleich zu dem herkömmlichen System in 10A zugenommen.
Das Ausgangs-PSD der Modulatoren (herkömmlich und vorgeschlagen) für eine niederpegelige Eingabe von (0,5)¹⁷ ist in 8A gezeigt. Diese Ausgabe wird nachfolgend einem scharten Dezimierungsfilter zugeführt. Dadurch können nach der gesamten Umsetzung (wie in 8B gezeigt) digitalisierte Daten gesehen werden. Die transiente Ausgabe des herkömmlichen und des vorgeschlagenen Systems ist in 8C gezeigt. In allen diesen Figuren zeigt das vorgeschlagene System weder im Frequenz- noch im Zeitbereich Störeffekte. Im Gegensatz dazu zeigt das herkömmliche System sowohl im Zeit- als auch im Frequenzbereich Störeffekte. Das vorgeschlagene System ist somit gegenüber dem herkömmlich verwendeten vorteilhaft.
Um sicher zu sein, dass das vorgeschlagene System Störeffekte an einer Region unter dem Quantisierungsrauschen nicht verbirgt, wurde die in Bezug auf 8 erwähnte Eingabe (0,5)¹⁷ mit einem kleinen sinusförmigen Signal ersetzt, das eine maximale Amplitude von 1 μV aufweist. Dieses bestimmte System ist besonders für ein Audiosystem wichtig, bei dem keine hörbaren Störeffekte zu hören sein sollten. Diese Ergebnisse sind in 9A bis 9C gezeigt. Der Ausgangs-PSD der Modulatoren (herkömmlich und vorgeschlagen) ist in 9A gezeigt. Diese Ausgabe wird danach einem scharfen Dezimierungsfilter zugeführt. Dadurch können nach der gesamten Umsetzung (wie in 9B gezeigt) digitalisierte Daten gesehen werden. Die Transientenausgabe der herkömmlichen und vorgeschlagenen Systeme ist in 8C gezeigt. In allen diesen Figuren zeigt das vorgeschlagene System weder im Frequenz- noch im Zeitbereich Störeffekte. Im Gegensatz dazu zeigt das herkömmliche System sowohl im Zeit- als auch im Frequenzbereich Störeffekte. Das vorgeschlagene System ist somit gegenüber dem herkömmlich verwendeten vorteilhaft.
Die Anmelderin offenbart hierdurch isoliert jedes hier beschriebene einzelne Merkmal und eine beliebige Kombination von zwei oder mehr solchen Merkmalen so weit, wie solche Merkmale oder Kombinationen auf der Basis der vorliegenden Beschreibung als Ganzes im Hinblick auf das allgemeine Fachwissen von Fachleuten ausgeführt werden können, gleichgültig, ob solche Merkmale oder Kombinationen von Merkmalen irgendwelche hier offenbarten Probleme lösen und ohne Beschränkung des Schutzumfangs der Ansprüche. Die Anmelderin gibt an, dass Aspekte der vorliegenden Erfindung aus einem beliebigen solchen einzelnen Merkmal oder einer beliebigen solchen Kombination von Merkmalen bestehen können. Im Hinblick auf die obige Beschreibung ist Fachleuten ersichtlich, dass innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können.

Claims

Schaltung zum Modulieren eines Eingangssignals, umfassend: einen Dithersignalgenerator, der ausgelegt ist, ein erstes Dithersignal zu erzeugen, das eine maximale Amplitude aufweist; einen Entverstärker, der ausgelegt ist, die Amplitude des Eingangssignals zu verringern, um so ein entverstärktes Eingangssignal zu erzeugen, das eine maximale Amplitude aufweist, die mit der maximalen Amplitude des Dithersignals vergleichbar ist; und einen Summierer, der ausgelegt ist, das Dithersignal mit dem entverstärkten Eingangssignal zu summieren.
Schaltung nach Anspruch 1, wobei der Summierer ausgelegt ist, ein summiertes Signal auszugeben, und wobei die Schaltung ferner einen ersten Modulator umfasst, der ausgelegt ist, das summierte Signal zu modulieren.
Schaltung nach Anspruch 2, wobei der erste Modulator ausgelegt ist, ein moduliertes Signal auszugeben, wobei das modulierte Signal eine Ditherkomponente umfasst und wobei die Schaltung ferner einen Löscher umfasst, der ausgelegt ist, die Ditherkomponente wenigstens teilweise aus dem ersten modulierten Signal zu löschen, um ein gelöschtes Signal zu bilden.
Schaltung nach Anspruch 3, wobei die Schaltung einen Verstärker umfasst, der ausgelegt ist, das gelöschte Signal zu verstärken.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Dithersignalgenerator ferner ausgelegt ist, ein zweites Dithersignal zu erzeugen, wobei die Schaltung ferner einen weiteren Summierer umfasst, der ausgelegt ist, das zweite Dithersignal von dem geteilten Eingangssignal zu subtrahieren.
Schaltung nach Anspruch 5 in Abhängigkeit von Anspruch 3 oder 4, wobei die Schaltung ferner einen zweiten Modulator umfasst, der ausgelegt ist, ein durch den weiteren Summierer ausgegebenes summiertes Signal zu empfangen und zu modulieren und in Abhängigkeit davon ein moduliertes Signal auszugeben.
Schaltung nach einem der Ansprüche 5 bis 6, wobei das erste und zweite Dithersignal dasselbe Signal sind.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Dithersignalgenerator ferner ausgelegt ist, ein zweites Dithersignal zu erzeugen, wobei die Schaltung ferner einen weiteren Summierer umfasst, der ausgelegt ist, das zweite Dithersignal zu dem geteilten Eingangssignal zu addieren.
Schaltung nach Anspruch 8 in Abhängigkeit von Anspruch 3 oder 4, wobei die Schaltung ferner einen zweiten Modulator umfasst, der ausgelegt ist, ein durch den weiteren Summierer ausgegebenes summiertes Signal zu empfangen und zu modulieren und in Abhängigkeit davon ein zweites moduliertes Signal auszugeben.
Schaltung nach Anspruch 8, wobei das erste Dithersignal die Form r[n] und das zweite Dithersignal die Form –r[n] aufweist.
Schaltung nach Anspruch 6 oder 9, wobei der Löscher und der Verstärker durch einen Addierer implementiert werden, der ausgelegt ist, das erste und zweite modulierte Signal miteinander zu addieren.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste und zweite Modulator digitale Modulatoren sind.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste und zweite Modulator Delta-Sigma-Modulatoren sind.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Dithersignalgenerator einen Pseudozufallszahlengenerator zum Erzeugen der Dithersignale umfasst.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner einen Offsetgenerator umfasst, der ausgelegt ist, das Eingangssignal durch Addieren eines Offsets zu einem anfänglichen Signal zu bilden.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Schaltung ferner einen Offsetsummierer umfasst, der ausgelegt ist, das Offset effektiv von dem ersten modulierten Signal zu subtrahieren.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Dithersignal eine mittlere Amplitude von 0 aufweist.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Entverstärker-Verstärkungsfaktor 1 ist.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mit der Schaltung ein maximaler Rauschpegel assoziiert ist und der Dithersignalgenerator ausgelegt ist, das erste Dithersignal so zu erzeugen, dass es eine Maximalamplitude aufweist, die von dem maximalen Rauschpegel abhängig ist.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die maximale Amplitude des Dithersignals wenigstens 80% der maximalen Amplitude des entverstärkten Eingangssignals beträgt.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die maximale Amplitude des Dithersignals wenigstens 90% der maximalen Amplitude des entverstärkten Eingangssignals beträgt.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die maximale Amplitude des Dithersignals dieselbe wie die maximale Amplitude des entverstärkten Eingangssignals ist.
Audiosystem, das eine Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
Phasenregelkreis, der eine Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 umfasst.
Verfahren zum Modulieren eines Eingangssignals in einer Schaltung, die ausgelegt ist, ein zu modulierendes Eingangssignal zu empfangen, mit den Schritten: Erzeugen eines Dithersignals, das eine maximale Amplitude aufweist; Verringern der Amplitude des Eingangssignals, um so ein entverstärktes Eingangssignal zu erzeugen, das eine maximale Amplitude aufweist, die mit der maximalen Amplitude des Dithersignals vergleichbar ist; und Summieren des Dithersignals mit der entverstärkten Eingabe.
Schaltung zum Anwenden eines Dithersignals, umfassend: einen ersten Signalpfad, umfassend: einen ersten Eingang, der ausgelegt ist, ein Eingangssignal zu empfangen; einen ersten Summierer, der ausgelegt ist, durch Summieren eines Dithersignals mit dem Eingangssignal ein erstes summiertes Signal zu produzieren; und einen ersten Modulator, der ausgelegt ist, das erste summierte Signal zu empfangen und zu modulieren, um so ein erstes moduliertes Signal auszugeben; einen zweiten Signalpfad, umfassend: einen zweiten Eingang, der ausgelegt ist, das Eingangssignal zu empfangen; einen zweiten Summierer, der ausgelegt ist, durch Subtrahieren des Dithersignals von dem Eingangssignal ein zweites summiertes Signal zu produzieren; und einen zweiten Modulator, der ausgelegt ist, das zweite summierte Signal zu empfangen und zu modulieren, um so ein zweites moduliertes Signal auszugeben; wobei die Schaltung ferner umfasst: einen Löscher, der ausgelegt ist, das erste und zweite modulierte Signal zu summieren.