DE102018107692A1

DE102018107692A1 - Leistungsskalierung eines zeitkontinuierlichen Delta-Sigma-Modulators

Info

Publication number: DE102018107692A1
Application number: DE102018107692.4A
Authority: DE
Inventors: Avinash Gutta; Venkata Aruna Srikanth Nittala; Abhilasha Kawle
Original assignee: Analog Devices Global ULC
Current assignee: Analog Devices International ULC
Priority date: 2017-04-12
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2018-10-18
Anticipated expiration: 2038-03-30
Also published as: CN108696281A; US20180302101A1; JP6680824B2; CN108696281B; US10103744B1; JP2018182739A; DE102018107692B4

Abstract

Eine Delta-Sigma-Modulatorschaltung weist Folgendes auf: einen Vorwärtsschaltungspfad mit einer ersten Integriererstufe und einer Analog-DigitalWandler(ADW)-Schaltung, wobei eine Transferfunktion des Vorwärtsschaltungspfads ein Signalverstärkungselement von m aufweist, wobei m eine positive ganze Zahl ist; einen Eingangspfad zu der ersten Integriererstufe, wobei eine Transferfunktion des Eingangspfads ein Signalverstärkungselement von 1/m aufweist; und einen Rückkopplungsschaltungspfad, der wirkend an einen Ausgang der ADW-Schaltung und einen invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers der ersten Integriererstufe gekoppelt ist, wobei der Rückkopplungsschaltungspfad mindestens eine erste Digital-Analog-Wandler(DAW)-Schaltung aufweist und eine Transferfunktion des Rückkopplungsschaltungspfads ein Signalverstärkungselement von 1/m aufweist.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Elektroniksysteme können Analog-Digital(A/D)-Wandler (ADWs) enthalten. Das Wandeln von analogen Signalen in digitale Größen gestattet, dass Prozessoren von Elektroniksystemen Signalverarbeitungsfunktionen für die Systeme durchführen. Ein Delta-Sigma-Modulator kann einen ADW enthalten und wird beim Wandeln von Signalen im Audioband und in industriellen Präzisionsmessanwendungen verwendet. Es ist wünschenswert, den Stromverbrauch in Delta-Sigma-Modulatoren integrierter Schaltungen so zu reduzieren, dass Bauelemente, die die Modulatoren enthalten, autonomer sind und weniger Wartung erfordern. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben eine Notwendigkeit für eine verbesserte Leistung von Delta-Sigma-Modulatoren erkannt.
ÜBERBLICK
Dieses Dokument betrifft allgemein Delta-Sigma-Modulatorschaltungen und insbesondere das Reduzieren der Schaltungsleistung in Delta-Sigma-Modulatorschaltungen. Eine beispielhafte Delta-Sigma-Modulatorschaltung weist einen Vorwärtsschaltungspfad mit einer ersten Integriererstufe und einer Analog-DigitalWandler(ADW)-Schaltung auf, wobei eine Transferfunktion des Vorwärtsschaltungspfads ein Signalverstärkungselement von m aufweist, wobei m eine positive ganze Zahl ist; einen Eingangspfad zu der ersten Integriererstufe, wobei eine Transferfunktion des Eingangspfads ein Signalverstärkungselement von 1/m aufweist; und einen Rückkopplungsschaltungspfad, der wirkend an einen Ausgang der ADW-Schaltung und einen invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers der ersten Integriererstufe gekoppelt ist, wobei der Rückkopplungsschaltungspfad mindestens eine erste Digital-Analog-Wandler(DAW)-Schaltung aufweist und eine Transferfunktion des Rückkopplungsschaltungspfads ein Signalverstärkungselement von 1/m aufweist.
Dieser Abschnitt soll einen Überblick über den Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung liefern. Er soll keine ausschließliche oder erschöpfende Erläuterung der Erfindung bereitstellen. Die detaillierte Beschreibung ist enthalten, um weitere Informationen über die vorliegende Patentanmeldung zu liefern.
Figurenliste
In den Zeichnungen, die nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind, können gleiche Zahlen in verschiedenen Ansichten ähnliche Komponenten beschreiben. Gleiche Zahlen mit unterschiedlichen Buchstabensuffixen können verschiedene Fälle von ähnlichen Komponenten darstellen. Die Zeichnungen veranschaulichen allgemein als Beispiel, aber nicht als Beschränkung, verschiedene, in dem vorliegenden Dokument erörterte Ausführungsformen.

1 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Delta-Sigma-Modulators erster Ordnung.
2 ist ein Blockdiagramm von Abschnitten eines Beispiels einer Sigma-Delta-Modulatorschaltung.
3A und 3B sind Blockdiagramme von Abschnitten eines weiteren Beispiels einer Sigma-Delta-Modulatorschaltung.
4 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels des Betreibens eines Delta-Sigma-Modulators.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
1 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Ein-Bit-Delta-Sigma-Modulators erster Ordnung. Ein Delta-Sigma-Modulator 100 wandelt ein Eingangssignal (Vin) in einen kontinuierlichen seriellen Strom von Einsen und Nullen mit einer durch eine Abtasttaktfrequenz Kf_s bestimmten Rate um. Ein Ein-Bit-Digital-Analog-Wandler (DAW) 102 wird durch den seriellen Ausgangsdatenstrom angesteuert, um ein Rückkopplungssignal zu generieren. Der Ausgang des DAW 102 wird unter Verwendung eines Summierelements 104 von dem Eingangssignal subtrahiert. Typischerweise wird das Summierelement 104 als der Summierpunkt eines Operationsverstärkers implementiert, wie etwa des Operationsverstärkers des Integrierers 106. Der Integrierer 106 integriert den Ausgang des Summierelements 104, und der Ausgang des Integrierers 106 wird an einen getakteten „latched“ Vergleicher 108 angelegt.
Für ein Eingangssignal von null weist der Vergleicherausgang eine etwa gleiche Anzahl von Einsen und Nullen auf. Für eine positive Eingangsspannung weist der Vergleicherausgang mehr Einsen als Nullen auf. Für eine negative Eingangsspannung weist der Vergleicher mehr Nullen als Einsen auf. Der Mittelwert des Vergleicherausgangs über eine Anzahl von Zyklen hinweg stellt die Eingangsspannung dar. Der Vergleicherausgang wird an ein digitales Filter und einen Dezimierer 110, der alle M Zyklen mittelt, angelegt, wobei M eine positive ganze Zahl größer als 1 ist. Der Dezimierer reduziert die effektive Abtastrate am Ausgang auf f_s.
2 ist ein Blockdiagramm von Abschnitten eines Beispiels einer Delta-Sigma-Modulatorschaltung. Die Delta-Sigma-Modulatorschaltung 200 weist einen Vorwärtsschaltungspfad und einen Rückkopplungspfad auf. Der Vorwärtsschaltungspfad weist eine ADW-Schaltung 208 und eine Schleifenfilterschaltung 206 auf. In gewissen Beispielen ist das Schleifenfilter eine zeitkontinuierliche Filterschaltung. Die Schleifenfilterschaltung 206 weist eine oder mehrere Integriererstufen auf. Die Anzahl an Integriererstufen stellt die Ordnung der Transferfunktion der Schleifenfilterschaltung ein. Das Beispiel von 2 weist zwei Integriererstufen auf, und die Schleifenfilterschaltung 206 ist ein Filter zweiter Ordnung. Das Beispiel von 1 ist ein Filter erster Ordnung. Die tatsächlichen Koeffizienten der Transferfunktion werden durch die Werte der Komponenten der Integriererschaltungen bestimmt.
In 2 weist die erste Integriererstufe einen ersten Operationsverstärker 216, einen ersten Widerstand R1 und einen ersten Kondensator C1 auf. Das Eingangssignal wird am Widerstand R1 empfangen. Der zweite Integrierer weist einen zweiten Operationsverstärker 220, einen zweiten Widerstand R2 und einen zweiten Kondensator C2 auf. Die Ausgänge von beiden Integriererstufen werden an den Summierknoten 224 an dem Ausgang der Schleifenfilterschaltung 206 geliefert. Die ADW-Schaltung 208 kann eine getaktete Vergleicherschaltung enthalten, um eine Ein-Bit-A/D-Wandlung bereitzustellen. In einigen Beispielen liefert die ADW-Schaltung eine Multibit-Analog-Digital(A/D)-Wandlung. Die ADW-Schaltung 208 kann eine N-Bit-Flash-ADW-Schaltung enthalten, wobei N eine ganze Zahl größer als eins ist. Die ADW-Schaltung 208 liefert ein anhand des analogen Eingangssignals bestimmtes digitales Signal und wird manchmal als ein Quantisierer bezeichnet. Die Schleifenfilterschaltung 206 reduziert Quantisierungsrauschen aufgrund der Quantisierung durch die ADW-Schaltung 208.
Der Rückkopplungsschaltungspfad erstreckt sich von dem Ausgang der ADW-Schaltung 208 zu dem invertierenden Eingang des ersten Operationsverstärkers 216. Der Rückkopplungsschaltungspfad weist eine erste DAW-Schaltung 202 auf. Die DAW-Schaltung 202 führt die inverse Funktion der ADW-Schaltung durch und wandelt den digitalen Code am Ausgang der ADW-Schaltung in eine analoge Spannung oder einen analogen Strom um. Die D/A-Wandlung wird an den Vorwärtsschaltungspfad geliefert, um die Delta-Sigma-Modulatorschleife zu schließen. Die mit Z^-1/2 bezeichneten beiden Schaltungsblöcke fügen zusammen eine Taktverzögerung in dem Rückkopplungsschaltungspfad hinzu, wobei jeder Z^-1/2-Block eine Verzögerung um einen halben Takt liefert. Das Beispiel von 2 weist auch eine zweite DAW-Schaltung 226 in dem Rückkopplungsschaltungspfad auf. Der Eingang der zweiten DAW-Schaltung 226 ist an den Ausgang der ADW-Schaltung 208 angeschlossen, und der Ausgang der zweiten DAW-Schaltung 226 ist an den Summierknoten 224 angeschlossen. Die DAW-Schaltungen liefern eine analoge Spannung oder einen analogen Strom an den Vorwärtsschaltungspfad und können auch Koeffizienten für die Transferfunktion des Rückkopplungsschaltungspfads bereitstellen. Das Beispiel von 2 weist auch einen Dithersignaleingang auf. Mit einem Dithersignal werden „Idle Tones“ im Delta-Sigma-Modulator reduziert. Ein „Idle Tone“ ist eine diskrete Spitze in dem Frequenzspektrum des Ausgangs des Delta-Sigma-Modulators und ist eine Rauschquelle.
Wie hier zuvor erläutert ist es wünschenswert, den Stromverbrauch in Delta-Sigma-Modulatoren zu reduzieren. Die ADW-Schaltung und die DAW-Schaltung werden mit einer Modulationstaktfrequenz (f_m) betrieben. Eine Möglichkeit zum Reduzieren des Stromverbrauchs würde darin bestehen, die Modulationsfrequenz zu verlangsamen, um das Schalten von Schaltungskomponenten, wie etwa das Reduzieren des Schaltens der Schaltungskomponenten der DAW-Schaltung oder -Schaltungen, und der ADW-Schaltung zu reduzieren. Die Reduktion hinsichtlich der Leistung skaliert linear mit dem Herunterskalieren der Modulationsfrequenz.
Die 3A und 3B sind Blockdiagramme der Delta-Sigma-Modulatorschaltung von 2. 3A ist ein Blockdiagramm der Delta-Sigma-Modulatorschaltung von 2 mit dem Zusatz einer hypothetischen Blackbox-330-Schaltungskomponente, die zu dem Vorwärtskopplungsschaltungspfad hinzugefügt ist. Die Blackbox fügt eine Verstärkung von m (mal m) und eine Verstärkung von 1/m (dividiere durch m) hinzu, wobei m eine beliebige Zahl ist. Es ist ersichtlich, dass die Blackbox die Gesamttransferfunktion der Schaltung von 2 nicht ändert, weil die durch die Blackbox hinzugefügte Nettoverstärkung eins beträgt. In 3B wird der „mal m“-Abschnitt der Blackbox in 3A auf den Vorwärtsschaltungspfad angewendet, und der „dividiere durch m“-Abschnitt wird auf den Rückkopplungsschaltungspfad und auf einen Eingangspfad, der das Eingangssignal empfängt, angewendet. Dadurch wird die Differenz bei der Größe der Verstärkung zwischen dem Vorwärtspfad und dem Rückkopplungsschaltungspfad gleich m dividiert durch 1/m beziehungsweise m². Die Verteilung der Verstärkungsabschnitte in 3B beeinflusst nicht die Gesamtschleifentransferfunktion des Delta-Sigma-Modulators, und der Schleifentransfer ist der gleiche, als wenn der „mal m“-Abschnitt und der „dividiere durch m“-Abschnitt innerhalb der Blackbox 330 von 3A enthalten wären.
Dieses Verteilen der Verstärkung in Kombination mit dem Herunterskalieren der Modulationstaktfrequenz stellt Vorteile beim Reduzieren des Stromverbrauchs bereit. Das Herunterskalieren der Modulationstaktfrequenz um einen Faktor von m oder (f_m/m) reduziert direkt den Stromverbrauch um einen Faktor von m. Ein Teil der Einsparungen bei der Leistung wird durch das langsamere Schalten der DAW-Schaltung oder - Schaltungen realisiert. Weil die Verstärkung in dem Rückkopplungsschaltungspfad 1/m beträgt, wird zudem der durch den Ausgang der ADW-Schaltung 308 erzeugte digitale Code gemäß 1/m skaliert. Dies bedeutet, dass der DAW einen herunterskalierten Spannungs- oder Strombereich erzeugt, was ebenfalls den Stromverbrauch um m reduzieren kann. Falls beispielsweise m = 2, reduziert das Reduzieren der Frequenz f_m des Modulationstakts den Stromverbrauch des Delta-Sigma-Modulators um 2. Falls die DAW-Schaltung einen Strom I in dem Rückkopplungsschaltungspfad auf Basis des durch die ADW-Schaltung 308 erzeugten digitalen Codes erzeugt, wird in diesem Beispiel der Strom auf I/m oder I/2 herunterskaliert. Außerdem wird die Anzahl an DAW-Schaltungselementen wegen des reduzierten benötigten Strombereichs reduziert. Dies kann zu einer weiteren Reduktion beim Stromverbrauch um 2 führen. Somit reduziert die Kombination aus der Reduktion bei der Taktfrequenz und der Änderung bei der Verstärkung den Stromverbrauch um 4.
In einigen Beispielen weist die DAW-Schaltung 302 eine Tabelle von digitalen Codes auf. Die von der ADW-Schaltung empfangenen digitalen Codes werden in der Tabelle kreuzreferenziert, um einen analogen Strom oder eine analoge Spannung zu erzeugen. In einigen Beispielen kann die Tabelle von digitalen Codes in einer in der DAW-Schaltung enthaltenen Flash-Speicherschaltung gespeichert werden. Wegen der Reduktion bei dem benötigten Strom- oder Spannungsbereich kann die Größe der Tabelle reduziert werden. Dadurch kann man eine zusätzliche Reduktion bei der durch den Rückkopplungsschaltungspfad verwendeten Leistung erhalten. Beispielsweise wird unter Verwendung des Beispiels von m = 2 die Größe der für die DAW-Schaltungswandlung erforderlichen Tabelle um 2 reduziert, weil der Strombereich um 2 reduziert ist. Dies kann die für die Tabelle benötigte statische Leistung um 2 reduzieren. Außerdem reduziert das Reduzieren der Taktfrequenz die Frequenz des Zugreifens auf die Tabelle um 2. Diese Reduktion beim Stromverbrauch gilt auch für den Betrieb der DAW-Schaltung 326. Der Wert von m = 2 ist lediglich ein Beispiel, und andere Werte können für m verwendet werden, einschließlich nicht-ganzzahlige Werte.
In dem Vorwärtsschaltungspfad können die Werte oder der Widerstandswert und die Kapazität der Integriererstufen als Funktion der Modulationstaktfrequenz oder RC = f(f_m) bestimmt werden. Weil die Frequenz der Modulation um einen Faktor von m auf f_m/m herunterskaliert wird, der Vorwärtsschaltungspfad ein Signalverstärkungselement von m aufweist und der Eingangspfad ein Signalverstärkungselement von 1/m aufweist, kann das RC-Produkt der ersten Integriererstufe R1C1 gegenüber der Bemessung für eine Taktfrequenz von f_m unverändert bleiben und das RC-Produkt der zweiten Integriererstufe (R2*C2) kann als Funktion von f_m/m bestimmt werden (z. B. ist R2*C2 proportional zu f_m/m). Dies kann dazu führen, dass ein Wert von R2*C2 m mal größer ist als der Wert von R1*C1. Im Allgemeinen ist eine genaue Bemessung von Kondensatoren zuverlässiger als die Bemessung von Widerständen. In einigen Beispielen führt das Reduzieren der Modulationstaktfrequenz und das Hinzufügen eines Verstärkungselements von m zu dem Vorwärtsschaltungspfad dazu, dass der Wert der Kapazität von C2 das m-Fache des Werts der Kapazität von C1 beträgt.
Weil für eine Integriererstufe nur der Widerstandswert und/oder die Kapazität verändert werden müssen, ist der Stromverbrauch kleiner, als wenn eine Impedanz für beide Integriererstufen verändert würde, und zwar wegen der Änderung beim Modulationstakt. Somit reduziert das Hinzufügen des Signalverstärkungselements m zu dem Vorwärtsschaltungspfad und das Hinzufügen des Signalverstärkungselements 1/m zu dem Eingangspfad den Stromverbrauch des Vorwärtsschaltungspfads, als wenn die Modulationstaktfrequenz reduziert wird, ohne die Signalverstärkungselemente in den Vorwärtsschaltungspfad und den Eingangspfad einzuführen. Es ist ersichtlich, dass das Verteilen der Signalverstärkung in einem Delta-Sigma-Modulator den Stromverbrauch lediglich über das Verlangsamen des Modulationstakts stark reduziert. Das 1/m-Signalverstärkungselement in dem Eingangspfad kann durch Skalieren des Eingangswiderstands oder das Hinzufügen eines aktiven Elements (z. B. eines Operationsverstärkers) implementiert werden, um das Eingangssignal zu skalieren. Der Ansatz, der zu dem geringeren Stromverbrauch führt, kann von der Auswirkung der Skalierung des Eingangswiderstands auf die erste Integriererstufe abhängen.
4 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 400 zum Steuern des Betriebs eines Delta-Sigma-Modulators. Bei 405 wird ein Eingangssignal an einem Eingang zu dem Delta-Sigma-Modulator empfangen, und eine Signalverstärkung von 1/m wird auf das Eingangssignal angewendet. Das Eingangssignal wird unter Verwendung einer Filterschaltung gefiltert, die eine Signalverstärkung von m auf das Eingangssignal anwendet. Die Filterschaltung kann eine oder mehrere Integriererschaltungsstufen enthalten, wie in dem Beispiel von 2 gezeigt.
Bei 410 wird das gefilterte Eingangssignal unter Verwendung eines ADW in einen digitalen Ausgang umgewandelt. Bei 415 wird der Ausgang des ADW unter Verwendung eines Rückkopplungsschaltungspfads zu mindestens einem ersten DAW zurückgekoppelt. Das Zurückkoppeln weist das Skalieren des Ausgangs des ADW um 1/m auf. Somit existiert eine Differenz bei der Signalverstärkung zwischen einem Vorwärtsschaltungspfad, der die Filterschaltung aufweist, und einem Rückkopplungsschaltungspfad, der einen oder mehrere DAW aufweist. Die Differenz bei der Verstärkung zwischen dem Vorwärtspfad und dem Rückkopplungsschaltungspfad kann m dividiert durch 1/m, oder m², sein. Bei 420 wird der Ausgang des mindestens einen DAW an die Filterschaltung angelegt, um die Delta-Sigma-Modulatorschleife zu schließen. Wenngleich das Verfahren bezüglich eines zeitkontinuierlichen Delta-Sigma-Modulators beschrieben worden ist, können einige der Ansätze in dem Verfahren auf zeitdiskrete Delta-Sigma-Modulatoren erweitert werden.
Die beschriebenen mehreren Bauelemente und Verfahren reduzieren den Stromverbrauch in Delta-Sigma-Modulatoren. In den Beispielen ist ersichtlich, dass das Verteilen der Signalverstärkung in einem Delta-Sigma-Modulator den Stromverbrauch lediglich über das Verlangsamen des Modulationstakts stark reduziert. Kosten für die Stromreduktion können als ein Kompromiss in dem Signal-Quantisierungsrauschen-Verhältnis (SQNR) auftreten. Das SQNR kann sich aufgrund der Reduktion in DAW-Pegeln der DAW-Schaltungen verschlechtern. Dem ist so, weil der Bereich des DAW reduziert ist, aber die Stufengröße zwischen Strom- oder Spannungswerten die gleiche bleibt. Somit kann es wünschenswert sein, den stromreduzierten Delta-Sigma-Modulator in Anwendungen zu verwenden, die eine geringere Bandbreite erfordern, wo das SQNR ein geringeres Problem ist.
ZUSÄTZLICHE BESCHREIBUNG UND BEISPIELE
Beispiel 1 kann einen Gegenstand (wie etwa eine Delta-Sigma-Modulatorschaltung) enthalten, die Folgendes aufweist: einen Vorwärtsschaltungspfad mit einer ersten Integriererstufe und einer Analog-Digital-Wandler(ADW)-Schaltung, wobei eine Transferfunktion des Vorwärtsschaltungspfads ein Signalverstärkungselement von m aufweist, wobei m eine positive ganze Zahl ist; einen Eingangspfad zu der ersten Integriererstufe, wobei eine Transferfunktion des Eingangspfads ein Signalverstärkungselement von 1/m aufweist; und einen Rückkopplungsschaltungspfad, der wirkend an einen Ausgang der ADW-Schaltung und einen invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers der ersten Integriererstufe gekoppelt ist, wobei der Rückkopplungsschaltungspfad mindestens eine erste Digital-Analog-Wandler(DAW)-Schaltung aufweist und eine Transferfunktion des Rückkopplungsschaltungspfads ein Signalverstärkungselement von 1/m aufweist.
In Beispiel 2 weist der Gegenstand von Beispiel 1 optional eine zweite Integriererstufe auf, wobei die ADW-Schaltung und die mindestens erste DAW-Schaltung mit einer Modulationstaktfrequenz (f_m) betrieben werden, wobei die erste Integriererstufe einen ersten Widerstand und einen ersten Kondensator aufweist und die zweite Integriererstufe einen zweiten Widerstand und einen zweiten Kondensator aufweist, wobei ein Wert des Widerstandswerts des ersten Widerstands und/oder ein Wert der Kapazität des ersten Kondensators als Funktion der Modulationstaktfrequenz (f_m) bestimmt werden, und ein Wert eines Widerstandswerts des zweiten Widerstands und/oder des zweiten Kondensators als Funktion von m dividiert durch die Modulationstaktfrequenz (f_m/m) bestimmt werden.
In Beispiel 3 weist der Gegenstand von Beispiel 1 optional eine zweite Integriererstufe auf, wobei die erste Integriererstufe einen ersten Kondensator aufweist und die zweite Integriererstufe einen zweiten Kondensator aufweist, wobei ein Wert der Kapazität des zweiten Kondensators das m-Fache eines Werts der Kapazität des ersten Kondensators beträgt.
In Beispiel 4 weist der Gegenstand eines oder einer beliebigen Kombination der Beispiele 1-3 optional eine ADW-Schaltung und eine DAW-Schaltung auf, die mit einer Modulationstaktfrequenz (f_m) betrieben werden, die m-fach langsamer ist als eine Modulationstaktfrequenz, wenn dem Rückkopplungsschaltungspfad das Signalverstärkungselement von 1/m fehlt.
In Beispiel 5 weist der Gegenstand eines oder einer beliebigen Kombination der Beispiele 1-4 optional ein Signalverstärkungselement 1/m in dem Rückkopplungsschaltungspfad auf, das einen Strom zu I/m skaliert, wobei I der Strom ist, wenn dem Rückkopplungsschaltungspfad das 1/m-Signalverstärkungselement fehlt, und wobei die mindestens erste DAW-Schaltung eine Tabelle von digitalen Codes zum Skalieren des I/m-Stroms in dem Rückkopplungsschaltungspfad aufweist.
In Beispiel 6 weist der Gegenstand von Beispiel 5 optional eine Tabelle von digitalen Codes auf, die in einer Flash-Speicherschaltung gespeichert sind.
In Beispiel 7 weist der Gegenstand eines oder einer beliebigen Kombination der Beispiele 1 und 4-6 optional eine zweite Integriererstufe und eine zweite DAW-Schaltung auf, wobei die zweite DAW-Schaltung einen DAW-Eingang, der mit dem Ausgang der ADW-Schaltung verbunden ist, und einen DAW-Ausgang aufweist, wobei der DAW-Ausgang, ein Ausgang der ersten Integriererstufe und ein Ausgang der zweiten Integriererstufe mit einem Ausgang der Filterschaltung verbunden sind.
In Beispiel 8 weist der Gegenstand eines oder einer beliebigen Kombination der Beispiele 2, 3 und 7 optional die erste Integriererstufe und die zweite Integriererstufe auf, in einer zeitkontinuierlichen Filterschaltung enthalten.
In Beispiel 9 weist der Gegenstand von Beispiel 7 optional den Rückkopplungsschaltungspfad auf, der den Ausgang der ADW-Schaltung um die Hälfte eines Taktzyklus eines Modulationstaktsignals am Eingang der zweiten DAW-Schaltung verzögert und den Ausgang der ADW-Schaltung um einen Taktzyklus des Modulationstaktsignals am Eingang der ersten DAW-Schaltung verzögert.
In Beispiel 10 weist der Gegenstand eines oder einer beliebigen Kombination von Beispielen 1-9 optional eine ADW-Schaltung auf, die eine getaktete Vergleicherschaltung aufweist.
In Beispiel 11 weist der Gegenstand eines oder einer beliebigen Kombination von Beispielen 1-9 optional eine ADW-Schaltung auf, die eine N-Bit-Flash-ADW-Schaltung aufweist, wobei N eine ganze Zahl größer als eins ist.
Beispiel 12 weist einen Gegenstand auf (wie etwa ein Verfahren zum Steuern eines Betriebs eines Delta-Sigma-Modulators, ein Mittel zum Durchführen von Handlungen oder ein maschinenlesbares Medium mit Anweisungen, die bei Durchführung durch die Maschine bewirken, dass die Maschine Handlungen durchführt), oder kann optional mit dem Gegenstand eines oder einer beliebigen Kombination der Beispiele 1 -11 kombiniert werden, um einen derartigen Gegenstand zu enthalten, aufweisend: Filtern eines an einem Eingang zu dem Delta-Sigma-Modulator empfangenen Eingangssignals unter Verwendung einer Filterschaltung, wobei die Filterschaltung eine Signalverstärkung von m auf das Eingangssignal anwendet und der Eingang eine Signalverstärkung von 1/m auf das Eingangssignal anwendet; Wandeln des gefilterten Eingangssignals in einen digitalen Ausgang unter Verwendung eines Analog-Digital-Wandlers (ADW); Zurückkoppeln eines Ausgangs des ADW unter Verwendung eines Rückkopplungsschaltungspfads zu mindestens einem ersten Digital-Analog-Wandler (DAW), wobei das Zurückkoppeln das Skalieren des Ausgangs des ADW mit 1/m aufweist; und Anlegen des Ausgangs des mindestens einen DAW an die Filterschaltung.
In Beispiel 13 weist der Gegenstand von Beispiel 12 optional das Betreiben der ADW-Schaltung und der DAW-Schaltung unter Verwendung einer Modulationstaktfrequenz (f_m) auf, wobei das Filtern des Eingangssignals das Anlegen des Eingangssignals an eine zeitkontinuierliche Filterschaltung aufweist, die eine erste Integriererstufe und eine zweite Integriererstufe aufweist, wobei die erste Integriererstufe einen ersten Widerstand und einen ersten Kondensator aufweist und die zweite Integriererstufe einen zweiten Widerstand und einen zweiten Kondensator aufweist, wobei ein Wert des Widerstandswerts des ersten Widerstands und ein Wert der Kapazität des ersten Kondensators als Funktion der Modulationstaktfrequenz (f_m) bestimmt werden und ein Wert des Widerstandswerts des zweiten Widerstands und des zweiten Kondensators als Funktion von m dividiert durch die Modulationstaktfrequenz (f_m(m*) bestimmt werden.
In Beispiel 14 weist der Gegenstand eines oder beider von Beispiel 12 und 13 optional das Filtern des Eingangssignals unter Verwendung einer zeitkontinuierlichen Filterschaltung auf, die eine erste Integriererstufe mit einem ersten Kondensator und eine zweite Integriererstufe mit einem zweiten Kondensator aufweist, wobei ein Wert der Kapazität des zweiten Kondensators das m-Fache eines Werts der Kapazität des ersten Kondensators beträgt.
In Beispiel 15 weist der Gegenstand eines oder einer beliebigen Kombination der Beispiele 12-14 optional das Betreiben der ADW-Schaltung und der DAW-Schaltung unter Verwendung einer Modulationstaktfrequenz (f_m) auf, wobei die Modulationstaktfrequenz um das m-Fache langsamer ist als eine Modulationstaktfrequenz, wenn dem Rückkopplungsschaltungspfad das Signalverstärkungselement von 1/m fehlt.
In Beispiel 16 weist der Gegenstand eines oder einer beliebigen Kombination der Beispiele 12-15 optional das Skalieren eines Stroms auf I/m auf, wobei I der Strom ist, wenn dem Rückkopplungsschaltungspfad das 1/m-Signalverstärkungselement fehlt, und wobei das Verfahren das Wandeln des Ausgangs der ADW-Schaltung unter Verwendung einer Tabelle von digitalen Codes zum Skalieren des I/m-Stroms in dem Rückkopplungsschaltungspfad aufweist.
In Beispiel 17 weist der Gegenstand eines oder einer beliebigen Kombination der Beispiele 12-16 optional Zurückkoppeln des Ausgangs des ADW an einen ersten DAW und einen zweiten DAW auf, wobei das Anlegen des Ausgangs des mindestens einen DAW an die Filterschaltung das Anlegen des Ausgangs des ersten DAW an eine erste Integriererstufe der Filterschaltung und Summieren des Ausgangs des zweiten DAW mit einem Ausgang der Filterschaltung aufweist.
Beispiel 18 kann einen Gegenstand (wie etwa eine Vorrichtung) enthalten oder kann optional mit einem oder einer beliebigen Kombination der Beispiele 1-17 kombiniert werden, um einen derartigen Gegenstand zu enthalten, der einen Delta-Sigma-Modulator aufweist, wobei der Delta-Sigma-Modulator Folgendes aufweist: eine Filterschaltung mit einer ersten Integriererstufe und einer zweiten Integriererstufe, wobei die erste Integriererstufe einen Operationsverstärker aufweist; eine Analog-Digital(ADW)-Schaltung mit einem ADW-Eingang, der mit einem Ausgang der Filterschaltung verbunden ist, und einem ADW-Ausgang, wobei die Filterschaltung und die ADW-Schaltung in einem Vorwärtsschaltungspfad enthalten sind, der ein Signalverstärkungselement von m in der Filterschaltung und ein Signalverstärkungselement von 1/m am Eingang zu der Filterschaltung aufweist, wobei m eine positive ganze Zahl ist; und eine erste Digital-Analog(DAW)-Schaltung und eine zweite DAW-Schaltung, wobei der Ausgang der ersten DAW-Schaltung an einen invertierenden Eingang des Operationsverstärkers angelegt wird und der Ausgang der zweiten DAW-Schaltung an einen an einem Ausgang der Filterschaltung und des ADW-Eingangs angeordneten Summierknoten angelegt wird, wobei der ADW-Ausgang an die Eingänge des ersten und zweiten DAW unter Verwendung eines Rückkopplungsschaltungspfads angelegt wird und eine Transferfunktion des Rückkopplungsschaltungspfads ein Signalverstärkungselement von 1/m aufweist und wobei der Rückkopplungsschaltungspfad den Ausgang der ADW-Schaltung um die Hälfte eines Taktzyklus eines Modulationstaktsignals am Eingang der zweiten DAW-Schaltung verzögert und den Ausgang der ADW-Schaltung um einen Taktzyklus des Modulationstaktsignals am Eingang der ersten DAW-Schaltung verzögert.
In Beispiel 19 weist der Gegenstand von Beispiel 18 optional die ADW-Schaltung und die mindestens erste DAW-Schaltung auf, die mit einer Modulationstaktfrequenz (f_m) betrieben werden, wobei die erste Integriererstufe einen ersten Widerstand und einen ersten Kondensator aufweist und die zweite Integriererstufe einen zweiten Widerstand und einen zweiten Kondensator aufweist, wobei ein Wert des Widerstandswerts des ersten Widerstands und ein Wert der Kapazität des ersten Kondensators als Funktion der Modulationstaktfrequenz (f_m) bestimmt werden und ein Wert des Widerstandswerts des zweiten Widerstands und des zweiten Kondensators als Funktion von m dividiert durch die Modulationstaktfrequenz (f_m/m) bestimmt werden.
In Beispiel 20 weist der Gegenstand von einem oder beiden der Beispiele 18 und 19 optional ein Signalverstärkungselement 1/m in dem Rückkopplungsschaltungspfad auf, das einen Strom auf I/m skaliert, wobei I der Strom ist, wenn dem Rückkopplungsschaltungspfad das 1/m-Signalverstärkungselement fehlt, und wobei die mindestens erste DAW-Schaltung eine Tabelle von digitalen Codes zum Skalieren des I/m Stroms in dem Rückkopplungsschaltungspfad aufweist.
Diese nicht beschränkenden Beispiele können in einer beliebigen Permutation oder Kombination kombiniert werden.
Die obige detaillierte Beschreibung enthält Referenzen auf die beiliegenden Zeichnungen, die einen Teil der detaillierten Beschreibung bilden. Die Zeichnungen zeigen als Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen, in denen die Erfindung praktiziert werden kann. Diese Ausführungsformen werden hierin auch als „Beispiele“ bezeichnet. Alle Publikationen, Patente und Patentdokumente, auf die in diesem Dokument Bezug genommen wird, werden hierin in ihrer Gänze durch Bezugnahme aufgenommen, als wenn sie individuell durch Bezugnahme aufgenommen wären. Im Fall von unstimmigen Nutzungen zwischen diesem Dokument und jenen so durch Bezugnahme aufgenommenen Dokumenten sollte die Nutzung in der oder den aufgenommenen Referenzen als ergänzend zu der dieses Dokuments angesehen werden; bei unvereinbaren Nichtübereinstimmungen dominiert die Nutzung in diesem Dokument.
In diesem Dokument werden die Ausdrücke „ein/eine/einer“ verwendet, wie in Patentdokumenten üblich ist, um unabhängig von beliebigen anderen Fällen oder Nutzungen von „mindestens einem“ oder „einem oder mehreren“ ein oder mehr als ein zu enthalten. In diesem Dokument wird der Ausdruck „oder“ verwendet, um sich auf ein nicht-exklusives Oder zu beziehen, so dass „A oder B“ „A, aber nicht B“, „B, aber nicht A“ und „A und B“ beinhaltet, sofern nicht etwas anderes angegeben ist. In den beigefügten Ansprüchen werden die Ausdrücke „mit“ und „in dem“ als die Äquivalente der jeweiligen Ausdrücke „aufweisend“ und „wobei“ des einfachen Englisch verwendet. Außerdem sind in den folgenden Ansprüchen die Ausdrücke „mit“ und „aufweisend“ offen, d. h., ein System, eine Einrichtung, ein Artikel oder ein Prozess, die Elemente zusätzlich zu jenen nach einem derartigen Ausdruck in einem Anspruch aufgeführten enthalten, werden immer noch so angesehen, dass sie in den Schutzbereich dieses Anspruchs fallen. Zudem werden in den folgenden Ansprüchen die Ausdrücke „erster“, „zweiter“ und „dritter“ usw. lediglich als Bezeichnungen verwendet und sollen ihren Objekten keine numerischen Anforderungen auferlegen. Hier beschriebene Verfahrensbeispiele können mindestens teilweise maschinen- oder computerimplementiert sein.
Die obige Beschreibung soll veranschaulichend und nicht restriktiv sein. Beispielsweise können die oben beschriebenen Beispiele (oder ein oder mehrere Aspekte davon) in Kombination miteinander verwendet werden. Andere Ausführungsformen können verwendet werden, wie etwa durch einen Durchschnittsfachmann bei Betrachtung der obigen Beschreibung. Die Zusammenfassung wird vorgelegt, damit der Leser das Wesen der technischen Offenbarung schnell feststellen kann. Sie wird in dem Verständnis unterbreitet, dass sie nicht verwendet wird, um den Schutzbereich oder die Bedeutung der Ansprüche auszulegen oder zu begrenzen. Außerdem können in der obigen ausführlichen Beschreibung verschiedene Merkmale miteinander gruppiert sein, um die Offenbarung zu vereinfachen. Dies sollte nicht so ausgelegt werden, dass beabsichtigt ist, dass ein nicht beanspruchtes offenbartes Merkmal für irgendeinen Anspruch essentiell ist. Vielmehr kann der erfindungsgemäße Gegenstand in weniger als allen Merkmalen einer besonderen offenbarten Ausführungsform liegen. Somit sind die folgenden Ansprüche hierdurch in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch als eine separate Ausführungsform für sich selbst steht. Der Schutzbereich der Erfindung sollte unter Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche zusammen mit dem vollen Schutzbereich an Äquivalenten, auf den solche Ansprüche ein Anrecht haben, bestimmt werden.

Claims

Delta-Sigma-Modulatorschaltung, aufweisend: einen Vorwärtsschaltungspfad, der eine erste Integriererstufe und eine Analog-Digital-Wandler(ADW)-Schaltung aufweist, wobei eine Transferfunktion des Vorwärtsschaltungspfads ein Signalverstärkungselement aufweist, das eine Signalverstärkung in dem Vorwärtsschaltungspfad bereitstellt; einen Rückkopplungsschaltungspfad, der wirkend an einen Ausgang der ADW-Schaltung und einen Operationsverstärker der ersten Integriererstufe gekoppelt ist, wobei der Rückkopplungsschaltungspfad mindestens eine erste Digital-Analog-Wandler(DAW)-Schaltung aufweist und eine Transferfunktion des Rückkopplungsschaltungspfads ein Signalverstärkungselement aufweist, das eine Signalverstärkung des Inversen der Signalverstärkung des Vorwärtsschaltungspfads bereitstellt; und einen Eingangspfad, der wirkend an die erste Integriererstufe und den Rückkopplungspfad gekoppelt ist, wobei eine Transferfunktion des Eingangspfads ein Signalverstärkungselement aufweist, das eine Signalverstärkung des Inversen der Signalverstärkung des Vorwärtsschaltungspfads bereitstellt.
Delta-Sigma-Modulatorschaltung nach Anspruch 1, mit einer zweiten Integriererstufe, wobei die ADW-Schaltung und die mindestens erste DAW-Schaltung mit einer Modulationstaktfrequenz (f_m) betrieben werden, wobei die erste Integriererstufe einen ersten Widerstand und einen ersten Kondensator aufweist und die zweite Integriererstufe einen zweiten Widerstand und einen zweiten Kondensator aufweist, wobei ein Wert des Widerstandswerts des ersten Widerstands und/oder ein Wert der Kapazität des ersten Kondensators als Funktion der Modulationstaktfrequenz (f_m) bestimmt werden und ein Wert eines Widerstandswerts des zweiten Widerstands und/oder des zweiten Kondensators als Funktion der Modulationstaktfrequenz dividiert durch m (f_m/m) bestimmt werden, wobei m die durch das Signalverstärkungselement in dem Vorwärtsschaltungspfad bereitgestellte Signalverstärkung ist.
Delta-Sigma-Modulatorschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Vorwärtsschaltungspfad eine zweite Integriererstufe aufweist, wobei die erste Integriererstufe einen ersten Kondensator aufweist und die zweite Integriererstufe einen zweiten Kondensator aufweist, wobei ein Kondensatorverhältnis eine Kapazität des ersten Kondensators und eine Kapazität des zweiten Kondensators aufweist; wobei das Signalverstärkungselement des Rückkopplungsschaltungspfads eine Signalverstärkung eines Inversen eines Werts des Kondensatorverhältnisses bereitstellt; und wobei die Transferfunktion des Eingangspfads eine Signalverstärkung des Inversen des Werts des Kondensatorverhältnisses bereitstellt.
Delta-Sigma-Modulatorschaltung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das Signalverstärkungselement in dem Eingangspfad ein ohmsches Schaltungselement aufweist und das Signalverstärkungselement des Vorwärtsschaltungspfads einen Kondensator der ersten Integriererstufe aufweist.
Delta-Sigma-Modulatorschaltung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das Signalverstärkungselement in dem Rückkopplungsschaltungspfad einen Strom I als Funktion der Signalverstärkung des Rückkopplungsschaltungspfads skaliert, wobei I der Strom ist, wenn dem Rückkopplungsschaltungspfad das Signalverstärkungselement fehlt, und wobei die mindestens erste DAW-Schaltung eine Tabelle von digitalen Codes zum Skalieren des Stroms in dem Rückkopplungsschaltungspfad aufweist.
Delta-Sigma-Modulatorschaltung nach Anspruch 5, wobei die Tabelle von digitalen Codes in einer Flash-Speicherschaltung gespeichert ist.
Delta-Sigma-Modulatorschaltung nach einem vorhergehenden Anspruch, mit einer zweiten Integriererstufe und einer zweiten DAW-Schaltung, wobei die zweite DAW-Schaltung einen DAW-Eingang, der mit dem Ausgang der ADW-Schaltung verbunden ist, und einen DAW-Ausgang aufweist, wobei der DAW-Ausgang, ein Ausgang der ersten Integriererstufe und ein Ausgang der zweiten Integriererstufe mit einem Ausgang der Filterschaltung verbunden sind.
Delta-Sigma-Modulatorschaltung nach Anspruch 7, wobei die erste Integriererstufe und die zweite Integriererstufe in einer zeitkontinuierlichen Filterschaltung enthalten sind.
Delta-Sigma-Modulatorschaltung nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Rückkopplungsschaltungspfad den Ausgang der ADW-Schaltung um die Hälfte eines Taktzyklus eines Modulationstaktsignals am Eingang der zweiten DAW-Schaltung verzögert und den Ausgang der ADW-Schaltung um einen Taktzyklus des Modulationstaktsignals am Eingang der ersten DAW-Schaltung verzögert.
Delta-Sigma-Modulatorschaltung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die ADW-Schaltung eine getaktete Vergleicherschaltung aufweist.
Delta-Sigma-Modulatorschaltung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die ADW-Schaltung eine N-Bit-Flash-ADW-Schaltung aufweist, wobei N eine ganze Zahl größer als eins ist.
Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Delta-Sigma-Modulators, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Anwenden einer Signalverstärkung auf ein durch den Delta-Sigma-Modulator empfangenes Eingangssignal unter Verwendung eines Eingangspfads des Delta-Sigma-Modulators; Empfangen eines Ausgangs des Eingangspfads an einer Filterschaltung, um ein gefiltertes Signal zu generieren, wobei die Filterschaltung eine Signalverstärkung des Inversen der Signalverstärkung, auf das Eingangssignal angewendet, bereitstellt; Wandeln des gefilterten Signals in einen digitalen Ausgang unter Verwendung eines Analog-Digital-Wandlers (ADW); und Zurückkoppeln eines Ausgangs des ADW an die Filterschaltung unter Verwendung eines Rückkopplungsschaltungspfads, der mindestens einen ersten Digital-Analog-Wandler (DAW) aufweist, wobei das Zurückkoppeln das Skalieren des Ausgangs des ADW durch die auf das Eingangssignal angewendete Signalverstärkung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 12, einschließlich Betreiben der ADW-Schaltung und der DAW-Schaltung unter Verwendung einer Modulationstaktfrequenz (f_m), wobei das Filtern des Eingangssignals das Anlegen des Eingangssignals an eine zeitkontinuierliche Filterschaltung aufweist, die eine erste Integriererstufe und eine zweite Integriererstufe aufweist, wobei die erste Integriererstufe einen ersten Widerstand und einen ersten Kondensator aufweist und die zweite Integriererstufe einen zweiten Widerstand und einen zweiten Kondensator aufweist, wobei ein Wert des Widerstandswerts des ersten Widerstands und ein Wert der Kapazität des ersten Kondensators als Funktion der Modulationstaktfrequenz (f_m) bestimmt werden und ein Wert des Widerstandswerts des zweiten Widerstands und des zweiten Kondensators als Funktion der Modulationstaktfrequenz dividiert durch m (f_m/m) bestimmt werden, wobei m die durch das Signalverstärkungselement in dem Vorwärtsschaltungspfad bereitgestellte Signalverstärkung ist.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei das Filtern des Eingangssignals das Filtern des Eingangssignals unter Verwendung einer zeitkontinuierlichen Filterschaltung aufweist, die eine erste Integriererstufe mit einem ersten Kondensator und eine zweite Integriererstufe mit einem zweiten Kondensator aufweist, wobei ein Wert der Kapazität des zweiten Kondensators ein Wert der Kapazität des ersten Kondensators, mit dem Wert der durch die Filterschaltung bereitgestellten Signalverstärkung skaliert, ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, einschließlich das Betreiben der ADW-Schaltung und der DAW-Schaltung unter Verwendung einer Modulationstaktfrequenz, wobei das Filtern des Eingangssignals das Anlegen des Eingangssignals an eine zeitkontinuierliche Filterschaltung aufweist, die eine erste Integriererstufe und eine zweite Integriererstufe aufweist, wobei die erste Integriererstufe einen ersten Kondensator aufweist, die zweite Integriererstufe einen zweiten Kondensator aufweist, der Eingangspfad einen ersten Widerstand aufweist und die zeitkontinuierliche Filterschaltung einen zweiten Widerstand aufweist; und wobei ein Wert des Widerstandswerts des ersten Widerstands und ein Wert der Kapazität des ersten Kondensators als Funktion der Modulationstaktfrequenz bestimmt werden und ein Wert des Widerstandswerts des zweiten Widerstands und des zweiten Kondensators als Funktion der Modulationstaktfrequenz und der auf das Eingangssignal angewendeten Signalverstärkung bestimmt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei das Skalieren des Ausgangs des ADW mit der auf das Eingangssignal angewendeten Signalverstärkung das Skalieren eines Stroms I als Funktion der Signalverstärkung des Rückkopplungsschaltungspfads aufweist, wobei I der Strom ist, wenn dem Rückkopplungsschaltungspfad das Signalverstärkungselement fehlt, und wobei das Verfahren das Wandeln des Ausgangs der ADW-Schaltung unter Verwendung einer Tabelle von digitalen Codes zum Skalieren des Stroms in dem Rückkopplungsschaltungspfad aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei das Zurückkoppeln eines Ausgangs des ADW das Zurückkoppeln des Ausgangs des ADW an einen ersten DAW und einen zweiten DAW aufweist und wobei das Anlegen des Ausgangs des mindestens einen DAW an die Filterschaltung das Anlegen des Ausgangs des ersten DAW an eine erste Integriererstufe der Filterschaltung und Summieren des Ausgangs des zweiten DAW mit einem Ausgang der Filterschaltung aufweist.
Vorrichtung aufweisend einen Delta-Sigma-Modulator, wobei der Delta-Sigma-Modulator Folgendes aufweist: eine Filterschaltung mit einer ersten Integriererstufe und einer zweiten Integriererstufe, wobei die erste Integriererstufe einen Operationsverstärker aufweist; eine Analog-Digital-Wandler(ADW)-Schaltung mit einem ADW-Eingang, der an einen Ausgang der Filterschaltung angeschlossen ist, und einem ADW-Ausgang, wobei die Filterschaltung und die ADW-Schaltung in einem Vorwärtsschaltungspfad enthalten sind, der ein erstes Signalverstärkungselement in der Filterschaltung, die eine erste Signalverstärkung bereitstellt, und ein zweites Signalverstärkungselement an einem Eingang zu der Filterschaltung, die eine zweite Signalverstärkung bereitstellt, aufweist, wobei die zweite Signalverstärkung ein Inverses der ersten Signalverstärkung ist; und eine erste Digital-Analog-Wandler(DAW)-Schaltung und eine zweite DAW-Schaltung, wobei der Ausgang der ersten DAW-Schaltung an einen invertierenden Eingang des Operationsverstärkers angelegt wird und der Ausgang der zweiten DAW-Schaltung an einen an einem Ausgang der Filterschaltung und des ADW-Eingangs angeordneten Summierknoten angelegt wird, wobei der ADW-Ausgang an die Eingänge des ersten und zweiten DAW unter Verwendung eines Rückkopplungsschaltungspfads angelegt wird und eine Transferfunktion des Rückkopplungsschaltungspfads ein drittes Signalverstärkungselement aufweist, das eine dritte Signalverstärkung bereitstellt, die das Inverse der ersten Signalverstärkung ist, und wobei der Rückkopplungsschaltungspfad den Ausgang der ADW-Schaltung um die Hälfte eines Taktzyklus eines Modulationstaktsignals am Eingang der zweiten DAW-Schaltung verzögert und den Ausgang der ADW-Schaltung um einen Taktzyklus des Modulationstaktsignals am Eingang der ersten DAW-Schaltung verzögert.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die ADW-Schaltung und die mindestens erste DAW-Schaltung mit einer Modulationstaktfrequenz (f_m) betrieben werden, wobei die erste Integriererstufe einen ersten Widerstand und einen ersten Kondensator aufweist und die zweite Integriererstufe einen zweiten Widerstand und einen zweiten Kondensator aufweist, wobei ein Wert des Widerstandswerts des ersten Widerstands und ein Wert der Kapazität des ersten Kondensators als Funktion der Modulationstaktfrequenz (f_m) bestimmt werden und ein Wert des Widerstandswerts des zweiten Widerstands und des zweiten Kondensators als Funktion der Modulationstaktfrequenz dividiert durch m (f_m/m) bestimmt werden, wobei m die erste Signalverstärkung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, wobei der Delta-Sigma-Modulator Folgendes aufweist: einen ersten Widerstand, der am Eingang zu der Filterschaltung angeordnet ist, und einen zweiten Widerstand, der in dem Vorwärtsschaltungspfad angeordnet ist; wobei die erste Integriererschaltung einen ersten Kondensator aufweist und die zweite Integriererschaltung einen zweiten Kondensator aufweist; wobei die ADW-Schaltung und die erste und zweite DAW-Schaltung mit einer Modulationstaktfrequenz betrieben werden; und wobei ein Wert des Widerstandswerts des ersten Widerstands und/oder ein Wert der Kapazität des ersten Kondensators als Funktion der Modulationstaktfrequenz bestimmt werden, und ein Wert eines Widerstandswerts des zweiten Widerstands und/oder des zweiten Kondensators als Funktion der Modulationstaktfrequenz und der Signalverstärkung in dem Vorwärtsschaltungspfad bestimmt werden.