專利名稱：一種sigma-delta型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)?；旌霞呻娐罚唧w的涉及一種sigma-delta型模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展 以及對(duì)消費(fèi)類電子產(chǎn)品，特別是便攜式電子產(chǎn)品的需求，推動(dòng)了片上系統(tǒng)(SOC)的飛速發(fā)展。對(duì)于高品質(zhì)電子產(chǎn)品，模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)化都需要高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。SOC芯片中，包括數(shù)字模塊和模擬模塊，ADC將我們所能看到聽到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)起來處理以及運(yùn)算，減小了直接存儲(chǔ)模擬信號(hào)難度。SOC芯片工作時(shí)候，需要產(chǎn)生一個(gè)高精度ADC把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，以保證模擬信號(hào)沒有被丟失。近10年來高精度Sigma-delta ADC用在音頻、視頻上越來越多。對(duì)sigma-delta ADC不穩(wěn)定的數(shù)學(xué)分析一般情況是極端困難的而且不準(zhǔn)確，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中把帶外噪聲增益做到小于2, —般都能保證sigma-delta ADC穩(wěn)定。但是在輸入有強(qiáng)干擾情況下，si gma-de ItaADC還是會(huì)不穩(wěn)定，需要復(fù)位sigma-delta調(diào)制器使得它能重新開始正常工作。音頻電子產(chǎn)品，特別是高品質(zhì)音頻產(chǎn)品對(duì)音質(zhì)要求都非常高,所以sigma-deltaADC使用非常廣泛，其中Ibit sigma-delta ADC占大部分市場(chǎng)。Ibit sigma-deltaADC工作過程中，如果在輸入信號(hào)端有很強(qiáng)的干擾，或者輸入信號(hào)太大，都會(huì)使得Ibit sigma-deltaADC變得不穩(wěn)定，從而使得sigma-delta ADC不能正常工作。當(dāng)出現(xiàn)sigma-delta ADC不能正常工作時(shí)候，需要對(duì)sigma-delta ADC進(jìn)行復(fù)位操作，讓sigma-delta ADC從這種死鎖狀態(tài)中恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。如圖I 所示意，一個(gè)通用的 3 階 Ibit sigma-delta ADC。sigma-delta ADC 優(yōu)點(diǎn)在于能做到非常高的精度，如果用少于2階sigma-delta ADC架構(gòu)那么它的采樣時(shí)鐘將會(huì)非常高，對(duì)于電路實(shí)現(xiàn)非常困難，因此2階以上sigma-delta ADC使用非常頻繁，但是3階Ibit以上sigma-delta ADC不穩(wěn)定情況非常嚴(yán)重，因此需要仔細(xì)設(shè)計(jì)sigma-delta調(diào)制器傳遞函數(shù)以及出現(xiàn)不穩(wěn)定后能及時(shí)復(fù)位。例如，為了確保sigma-delta調(diào)制器穩(wěn)定，設(shè)計(jì)時(shí)候遵守嚴(yán)格不超載的標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)比較標(biāo)準(zhǔn)的原則是Lee提出噪聲傳遞函數(shù)帶外增益小于I. 6，Lee提出來的準(zhǔn)則是根據(jù)模擬仿真總結(jié)出來的，能最大限度減少不穩(wěn)定的概率，而不是消除不穩(wěn)定現(xiàn)象；當(dāng)輸入信號(hào)幅度瞬時(shí)有很大或者有個(gè)強(qiáng)干擾時(shí)候，sigma-delta ADC將有可能變得極其不穩(wěn)定，如果這種不穩(wěn)定現(xiàn)象出現(xiàn)，我們必須找出方法消除它，讓sigma-delta ADC能正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明旨在提供一種sigma-delta型模數(shù)轉(zhuǎn)換器，該模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以檢驗(yàn)出電路工作異常信號(hào)，然后自動(dòng)復(fù)位電路，在不需要人為復(fù)位干預(yù)的情況下，就能恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種Sigma-delta型模數(shù)轉(zhuǎn)換器，包括依次連接的第一級(jí)積分器、第二級(jí)積分器和第三級(jí)積分器，所述第三級(jí)積分器連接量化器，所述量化器連接一數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器又連接至所述第一級(jí)積分器、第二級(jí)積分器和第三級(jí)積分器的輸入端，所述第三級(jí)積分器通過負(fù)反饋連接第二積分器，所述第三級(jí)積分器的輸出端還連接有一檢測(cè)復(fù)位電路，所述檢測(cè)復(fù)位電路的輸出端連接至所述第一級(jí)積分器、第二級(jí)積分器和第三級(jí)積分器。進(jìn)一步的，所述檢測(cè)復(fù)位電路包括一用于電壓檢測(cè)的比較器，所述比較器連接一延時(shí)復(fù)位電路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明解決了由于多階sigma-delta型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的不穩(wěn)定。當(dāng)出現(xiàn)sigma-delta型模數(shù)轉(zhuǎn)換器不能正常工作時(shí)候，本發(fā)明可進(jìn)行自動(dòng)復(fù)位操作，讓sigma-delta型模數(shù)轉(zhuǎn)換器從這種死鎖狀態(tài)中恢復(fù)到正常工作狀態(tài)，不需要人為復(fù)位干預(yù)。 上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。本發(fā)明的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。


此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖I示出了現(xiàn)有技術(shù)中sigma-delta型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的傳遞函數(shù)示意圖。圖2示出了本發(fā)明的為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3示出了本發(fā)明的檢測(cè)復(fù)位電路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4示出了本發(fā)明的傳遞函數(shù)示意圖。圖5示出了本發(fā)明的第三積分器輸出狀態(tài)圖。圖6示出了本發(fā)明的復(fù)位時(shí)序圖。圖中標(biāo)號(hào)說明1、第一級(jí)積分器，2、第二級(jí)積分器，3、第三級(jí)積分器，4、量化器，5、負(fù)反饋，6、數(shù)模轉(zhuǎn)換器，7、檢測(cè)復(fù)位電路，701、比較器，702、延時(shí)復(fù)位電路。
具體實(shí)施例方式下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明。參見圖2所示，一種sigma-delta型模數(shù)轉(zhuǎn)換器，包括依次連接的第一級(jí)積分器I、第二級(jí)積分器2和第三級(jí)積分器3，所述第三級(jí)積分器3連接量化器4，所述量化器4連接一數(shù)模轉(zhuǎn)換器6，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器6又連接至所述第一級(jí)積分器I、第二級(jí)積分器2和第三級(jí)積分器3的輸入端，所述第三級(jí)積分器3通過負(fù)反饋5連接第二積分器2，所述第三級(jí)積分器3的輸出端還連接有一檢測(cè)復(fù)位電路7，所述檢測(cè)復(fù)位電路7的輸出端連接至所述第一級(jí)積分器I、第二級(jí)積分器2和第三級(jí)積分器3。進(jìn)一步的，參見圖3所示，為本發(fā)明的檢測(cè)復(fù)位電路，所述檢測(cè)復(fù)位電路7包括一用于電壓檢測(cè)的比較器701，所述比較器701連接一延時(shí)復(fù)位電路702。通過比較器701把第三級(jí)積分器輸出端的電壓檢測(cè)出來，當(dāng)該電壓變成電源或者地時(shí)候，這時(shí)候電路工作狀態(tài)已經(jīng)發(fā)生錯(cuò)誤。檢測(cè)出來電壓值通過所述延時(shí)復(fù)位電路702把信號(hào)輸出到每個(gè)積分器端。參見圖4所示,為本發(fā)明的傳遞函數(shù)示意圖，圖中系數(shù)值_al、_a2、_a3, bl、b2、b3、b4, cl、c2、c3以及_gl由Matlab Delta-sigma調(diào)制器設(shè)計(jì)工具包可以得出。參見圖5所不,為本發(fā)明的第三積分器輸出狀態(tài)圖，當(dāng)本發(fā)明的sigma-delta型模數(shù)轉(zhuǎn)換器不穩(wěn)定，第三積分器3輸出端電壓會(huì)變成電源。參見圖6所示，為本發(fā)明的復(fù)位時(shí)序圖 ，當(dāng)?shù)谌e分器3輸出端電壓異常時(shí)候，通過檢測(cè)復(fù)位電路7產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)rest，通過該rest信號(hào)去復(fù)位各個(gè)積分器，讓各個(gè)積分器存儲(chǔ)的錯(cuò)誤信息都?xì)w零。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種sigma-delta型模數(shù)轉(zhuǎn)換器，包括依次連接的第一級(jí)積分器(I)、第二級(jí)積分器(2)和第三級(jí)積分器(3)，所述第三級(jí)積分器(3)連接量化器(4)，所述量化器(4)連接一數(shù)模轉(zhuǎn)換器出)，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器(6)又連接至所述第一級(jí)積分器(I)、第二級(jí)積分器(2)和第三級(jí)積分器(3)的輸入端，所述第三級(jí)積分器(3)通過負(fù)反饋(5)連接第二積分器(2)，其特征在于所述第三級(jí)積分器(3)的輸出端還連接有一檢測(cè)復(fù)位電路(7)，所述檢測(cè)復(fù)位電路(7)的輸出端連接至所述第一級(jí)積分器(I)、第二級(jí)積分器(2)和第三級(jí)積分器(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的sigma-delta型模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述檢測(cè)復(fù)位電路(7)包括一用于電壓檢測(cè)的比較器(701)，所述比較器(701)連接一延時(shí)復(fù)位電路(702)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種sigma-delta型模數(shù)轉(zhuǎn)換器，包括依次連接的第一級(jí)積分器、第二級(jí)積分器和第三級(jí)積分器，第三級(jí)積分器連接量化器，量化器連接一數(shù)模轉(zhuǎn)換器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器又連接至第一級(jí)積分器、第二級(jí)積分器和第三級(jí)積分器的輸入端，第三級(jí)積分器通過負(fù)反饋連接第二積分器，第三級(jí)積分器的輸出端還連接有一檢測(cè)復(fù)位電路，檢測(cè)復(fù)位電路的輸出端連接至第一級(jí)積分器、第二級(jí)積分器和第三級(jí)積分器。本發(fā)明可進(jìn)行自動(dòng)復(fù)位操作，讓sigma-delta型模數(shù)轉(zhuǎn)換器從這死鎖狀態(tài)中恢復(fù)到正常工作狀態(tài)，不需要人為復(fù)位干預(yù)。
文檔編號(hào)H03M1/12GK102739254SQ20111008299
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者劉文宏, 張開友, 李新瑞, 李輝, 陳小芬, 韓正琪 申請(qǐng)人:蘇州啟芯信息技術(shù)有限公司