基于逐次比较量化器的三阶前馈Sigma-Delta调制器

摘要

本发明公开了一种基于逐次比较量化的三阶前馈Sigma-Delta调制器。本发明所述的Sigma-Delta调制器包括三个积分器(1)、一个多比特逐次比较量化器(2)、一个二进制码转换成温度码的数字电路(3)、一个反馈数模转换器(4)、一个计算出输入信号和反馈数模转换器输出信号之间差值的第一加法器单元(5)。一个在前馈通路上的直接由逐次比较器的多输入采样开关电容阵列构成的第二加法器单元(6)，该加法器单元取代了目前通过额外的模拟加法器功能电路或数字加法器功能电路。本发明得到的Sigma-Delta调制器，具有超低功耗，高分辨率的特点。

主权项

一种Sigma‑Delta调制器，其特征在于：它包括三个积分器，一个多比特逐次比较量化器，一个二进制码转换成温度码功能的数字电路，一个反馈数模转换器，一个用于计算输入信号与数模转换器输出信号差值的第一加法器单元，一个第二加法器单元；第二加法器单元的结构：第二加法器单元包括2N个单位电容，N的取值范围为3到8，所有电容的上极板与一个开关K的一端相连，该开关另一端与一电压驱动器B3输出端相连；2N‑3×3个电容的下极板分别通过三个开关KN，1，KN，2，KN，3与第一阶积分器输出端，电压驱动器B1输出端，电压驱动器B2输出端相连；2N‑3个电容的下极板分别通过三个开关KN‑1，1，KN‑1，2，KN‑1，3与第三阶积分器输出端，电压驱动器B1输出端，电压驱动器B2输出端相连；2N‑2个电容的下极板分别通过三个开关KN‑2，1，KN‑2，2，KN‑2，3与第二阶积分器输出端，电压驱动器B1输出端，电压驱动器B2输出端相连；2N‑3个电容的下极板分别通过三个开关KN‑3，1，KN‑3，2，KN‑3，3与第二阶积分器输出端，电压驱动器B1输出端，电压驱动器B2输出端相连；2N‑4个，2N‑5个，···2N‑(N‑1)个，2N‑N个电容的下极板通过与之对应的KN‑4，1、KN‑4，2、KN‑4，3，KN‑5，1、KN‑5，2、KN‑5，3，···，KN‑(N‑1)，1、KN‑(N‑1)，2、KN‑(N‑1)，3，KN‑N，1、KN‑N，2、KN‑N，3与信号输入端，电压驱动器B1输出端，电压驱动器B2输出相连；最后一个电容的下极板分别通过两个开关KL，1、KL，2与信号输入端，电压驱动器B2输出端相连；调制器输入端分别与第一加法器单元和第二加法器单元相连；第一加法器单元输出端与第一阶积分器输入端相连；第一阶积分器输出端分别与第二加法器单元和第二阶积分器输入端相连；第二阶积分器输出端分别与第二加法器单元和第三阶积分器输入端相连；第三阶积分器输出端与第二加法器单元相连；第二加法器单元输出端与多比特逐次比较量化器相连，同时多比特逐次比较量化器通过反馈信号线与第二加法器单元相连；多比特逐次比较量化器输出端与二进制码转换成温度码功能的数字电路相连；二进制码转换成温度码功能的数字电路输出端与反馈数模转换器相连；反馈数模转换器输出端与第一加法器单元相连。