帶抖動的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器的制造方法
【專利摘要】一種西格瑪?shù)聽査{(diào)制器可以包括環(huán)路濾波器和加法器，所述加法器配置成接受環(huán)路濾波器的輸出和抖動輸入信號。加法器可進一步配置成將環(huán)路濾波器的輸出和抖動輸入信號組合成組合輸出信號。西格瑪?shù)聽査{(diào)制器還可以包括量化器，其配置成接受來自加法器的組合輸出信號，并且將組合信號量化成量化器輸出信號。西格瑪?shù)聽査{(diào)制器可以進一步包括第一減法器，其配置成接受量化器輸出信號并且從量化器輸出信號中減去抖動輸入信號。
【專利說明】帶抖動的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器
[0001]優(yōu)先權(quán)要求
[0002]本申請要求于2012年2月10日遞交的美國臨時申請61/597，422的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容通過引用合并于本文中。

【技術(shù)領域】
[0003]本發(fā)明涉及一種改進的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器。在低輸入值下工作或者具有DC輸入的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器會遇到雜散影響(tonal behav1r)問題。例如,輸出頻譜會顯示出大的雜散，導致信噪比(SNR)下降。作為有意施加的一種形式的噪聲的抖動可引入以破壞這種雜散。然而，抖動的引入需要具有額外凈空的環(huán)路濾波器。

【背景技術(shù)】
[0004]如圖1所示，抖動110通?？商砑拥匠Ｒ?guī)的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器中的量化器130之前。以此方式，抖動噪聲由環(huán)路濾波器120整形，并且在調(diào)制器100的輸出處，信號帶寬中將存在極小的抖動功率。然而，在此情況下，抖動將被添加到反饋環(huán)中，也需要環(huán)路濾波器120中有額外的凈空。例如，在具有統(tǒng)一信號傳遞函數(shù)的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器的情況下，環(huán)路濾波器120可以僅處理量化器誤差。如果抖動添加到量化器輸入，則抖動直接添加到量化器誤差中，需要增加環(huán)路濾波器120的凈空。增加的凈空通常導致更高的功耗。在低的電源處，在環(huán)路濾波器120中可以不使用功效好的伸縮式運算跨導放大器(OTA)。因此，可能要求需要額外功率的兩級放大器來適應較大的輸出擺動。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]圖1示出了常規(guī)的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器。
[0006]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器。
[0007]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器。
[0008]圖4A示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器。
[0009]圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器。
[0010]圖4C示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器。
[0011]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器。
[0012]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的組合積分器/加法器。
[0013]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的組合積分器/加法器。
[0014]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器。
[0015]圖9示出了表示使用標準抖動和減式抖動的積分器擺動的一系列曲線圖。

【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明的實施方案提供了帶抖動的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器。本發(fā)明的實施方案可以免除在將抖動引入西格瑪?shù)聽査{(diào)制器中時對于環(huán)路濾波器中的額外凈空的要求。本發(fā)明的實施方案可以在量化器的輸入處引入抖動，但是然后在量化器的輸出處將抖動去除。通過這樣,可以避免與添加抖動和額外凈空相關(guān)聯(lián)的增加的功率要求。
[0017]本發(fā)明的實施方案可以提供利用例如一階數(shù)字處理級來提供經(jīng)整形抖動。將抖動整形可使得對于抖動DAC的精度要求得以松弛。此外，使用一階整形抖動允許濾波器DAC將第一積分器輸出處的未整形抖動相加。這樣，可以避免環(huán)路濾波器的凈空的增加，提高了西格瑪?shù)聽査{(diào)制器的功率效率。
[0018]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器200。西格瑪?shù)聽査{(diào)制器200可以包括第一減法器205、抖動源210、加法器215、環(huán)路濾波器220、第二減法器225、量化器230和設在反饋路徑中的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 240。第一減法器205可以具有用于輸入信號IN的輸入以及由DAC 240提供的反饋信號，并且可以具有用于表示輸入信號IN與反饋信號之差的信號的輸出。DAC 240可以將來自調(diào)制器200的輸出信號OUT轉(zhuǎn)換成模擬表不，該模擬表不可以變成第一減法器205的反饋信號。因此，第一減法器205的輸出可以表不輸入信號IN與輸出信號OUT之差。環(huán)路濾波器220可以是低通濾波器,其對由第一減法器205提供的差信號進行濾波。在可選的實施方案中，環(huán)路濾波器220可以是帶通濾波器或高通濾波器。
[0019]抖動源210可以將抖動信號引入調(diào)制器200，其可以是有意施加的形似的噪聲。抖動信號可以經(jīng)由加法器215施加到環(huán)路濾波器220的輸出。在實施方案中，抖動信號可以被整形，如下面參照圖4和圖5進一步論述的。
[0020]量化器230可以將輸入信號量化并且將其輸出到第二減法器225。第二減法器225可以從量化器230的輸出中減去抖動信號。在實施方案中，量化器230可以是標量量化器或舍入量化器。第二減法器225的輸出可以從系統(tǒng)200輸出而作為系統(tǒng)的輸出信號OUT。
[0021]如所提到的，DAC 240可以設置在調(diào)制器200的反饋路徑中。DAC 240可以將輸出信號OUT轉(zhuǎn)換成模擬表不,該模擬表不可以輸入到減法器205。
[0022]如上所述，抖動信號可以在加法器215處引入且在減法器225處去除。這樣，抖動可由量化器230利用以破壞可能的雜散影響，否則雜散影響會由于量化器230產(chǎn)生的量化誤差而發(fā)生。同時，由于抖動由減法器225去除，所以抖動不需要在環(huán)路濾波器220內(nèi)提供額外的凈空來適應抖動信號。因此，通過在環(huán)路濾波器220之后而在量化器230之前的點處引入抖動信號，并且進一步通過緊接在抖動信號輸入到環(huán)路濾波器220之前去除抖動信號，圖2的實施方案為通常與添加抖動相關(guān)聯(lián)的凈空問題提供了直接的且低成本的解決方案。
[0023]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器300。西格瑪?shù)聽査{(diào)制器300可以包括第一減法器305、抖動源310、加法器315、環(huán)路濾波器320、第二減法器325、量化器330和各種DAC 340-360.調(diào)制器300可以在第一減法器305的輸入處接受輸入信號IN并且可以在第二減法器325的輸出端子處產(chǎn)生輸出信號OUT。
[0024]在圖3所示的實施方案中，抖動源310可以產(chǎn)生抖動信號，該抖動信號作為數(shù)字信號被輸入到調(diào)制器300。DAC 350和360可以產(chǎn)生抖動信號的模擬表示，其可分別輸入減法器305和加法器315。而且，在實施方案中，抖動可被整形，如下面參照圖4和圖5進一步論述的。
[0025]第一減法器305可以具有用于輸入信號IN、抖動信號D的模擬表不以及由調(diào)制器300的反饋路徑中的DAC 340生成的反饋信號FB的輸入。第一減法器305可以生成輸出，該輸出表示輸入信號與減去了抖動的量化輸出信號QOUT之差(例如ΛΙΝ= IN-(QOUT-D))。值得注意的是，OUT = QOUT-D。因此，有效地，Λ IN = IN-OUT。來自第一減法器305的輸出信號可以輸入到環(huán)路濾波器320。環(huán)路濾波器320可以是低通濾波器、帶通濾波器或高通濾波器。
[0026]環(huán)路濾波器320的輸出可以連同抖動信號的模擬表示一起輸入到加法器315。力口法器315可以將抖動信號與環(huán)路濾波器輸出相加，結(jié)果可輸入量化器330。量化器330可以生成輸入到其中的信號的數(shù)字表示并且將信號輸出到減法器325。因此，量化器330的輸出可以包括抖動分量，該抖動分量可以減少量化器輸出中的雜散影響。
[0027]第二減法器325可以從量化器330的輸出中減去抖動信號D，這有效地抵消了量化器330的輸出中的抖動分量。第二減法器325的輸出可以作為輸出信號OUT從調(diào)制器300中輸出。
[0028]在圖3所示的實施方案中，反饋路徑中的DAC 340從量化器330的輸出取得其輸入，如所提到的，量化器330的輸出包括抖動分量。DAC 340可以生成提供給其中的數(shù)字信號的模擬表示，因此，可以生成反饋信號。量化器330可以是用來對輸入信號進行量化的標量或舍入量化器。量化器330可以位于加法器315與減法器325之間。
[0029]在圖3所示的實施方案中，在加法器315處的環(huán)路濾波器320之后引入抖動(以及通過DAC 350去除減法器325和305處的抖動)，可以避免對于補償環(huán)路濾波器320處的抖動的額外凈空的需要。因為抖動在到達環(huán)路濾波器320之前被抵消，所以不會由于引入抖動而在環(huán)路濾波器320處需要額外凈空。另外，抖動DAC 350用于從反饋環(huán)中去除抖動。這樣，抖動可由量化器330使用來破壞由于量化器330產(chǎn)生的量化誤差而呈現(xiàn)出的可能的雜散影響，而無需增加用來補償環(huán)路濾波器320處的抖動的額外凈空。
[0030]圖4A是根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器400。西格瑪?shù)聽査{(diào)制器400可以包括第一減法器405、抖動源410、加法器415、環(huán)路濾波器420、第二減法器425、量化器430、各種DAC 440-460以及整形單元470。調(diào)制器400可以在第一減法器405的輸入處接受輸入信號IN并且可以在第二減法器425的輸出端子處生成輸出信號OUT。
[0031]在圖4A所示的實施方案中，抖動源410可以生成抖動信號，抖動信號作為數(shù)字信號輸入到調(diào)制器400。DAC 450和460可以生成抖動信號的模擬表不,其可分別輸入到減法器405和加法器415。而且，在實施方案中，抖動可通過例如整形單元470來整形。整形單元470可以是根據(jù)諸如1-夕的函數(shù)對抖動整形的數(shù)字處理級濾波器。通過這種方式，抖動DAC450和460的精度可以松弛，同時仍在環(huán)路濾波器420的輸入之前充分地抵消抖動。
[0032]第一減法器405可以具有用于輸入信號IN、經(jīng)整形抖動信號D的模擬表示以及由調(diào)制器400的反饋路徑中的DAC 440生成的反饋信號FB的輸入。第一減法器可以生成輸出，該輸出表示輸入信號與減去了經(jīng)整形抖動的量化器輸出信號QOUT之差(例如，Λ IN =IN-(QOUT-Dd-z^1))) ο而且，值得注意的是，Λ IN = IN-OUT。來自第一減法器405的輸出信號Λ IN可以輸入到環(huán)路濾波器420。環(huán)路濾波器420可以是低通濾波器、帶通濾波器或高通濾波器。根據(jù)環(huán)路濾波器的類型，可能需要不同的抖動整形函數(shù)。低通環(huán)路濾波器可能需要高通抖動整形函數(shù)，諸如1-Z'帶通環(huán)路濾波器可能需要帶止抖動整形函數(shù)。高通環(huán)路濾波器可能需要低通抖動整形函數(shù)。
[0033]環(huán)路濾波器420的輸出可以連同經(jīng)整形抖動信號的模擬表示一起輸入到加法器415。加法器415可以將經(jīng)整形抖動信號與環(huán)路濾波器的輸出相加，結(jié)果可輸入量化器430。量化器430可生成輸入到其中的信號的數(shù)字表示并且可以將信號輸出到減法器425。因此，量化器430的輸出包括抖動分量。
[0034]第二減法器425可以從量化器430的輸出中減去經(jīng)整形抖動信號D (1_夕)，這樣可以有效地抵消量化器輸出中的抖動分量。第二減法器425的輸出可以作為輸出信號OUT從調(diào)制器400中輸出。
[0035]在圖4A所示的實施方案中，反饋路徑中的DAC 440從量化器430的輸出取其輸入，如所提到的，量化器430的輸出包括經(jīng)整形抖動分量。DAC440可以生成呈現(xiàn)給其的數(shù)字信號的模擬表示，并且因此，可以生成反饋信號。量化器430可以是用于對輸入信號進行量化的標量或舍入量化器。量化器430可以位于加法器415與減法器425之間。
[0036]在圖4A所示的實施方案中，在加法器415處的環(huán)路濾波器420之后引入經(jīng)整形抖動(以及通過DAC 450在減法器425和405處去除經(jīng)整形抖動)，可以避免對用來補償環(huán)路濾波器420處的經(jīng)整形抖動的額外凈空的需要。由于抖動在到達環(huán)路濾波器420之前被抵消，所以在環(huán)路濾波器420不需要由于抖動引入而引起的額外凈空。另外，抖動DAC 450用于從反饋環(huán)中去除抖動。通過這種方式,量化器430可以利用抖動來破壞由于量化器430產(chǎn)生的量化噪聲而呈現(xiàn)出的可能的雜散影響，而無需增加用來補償環(huán)路濾波器420處的抖動的額外凈空。
[0037]圖4B示出了用于西格瑪?shù)聽査{(diào)制器400的實施方案。圖4B示出了使用了可以作為積分器的抽取濾波器460的第一級的實施方案。在該實施方案中，減法器425位于量化器430的輸出處。如圖4C的另一實施方案內(nèi)所圖示的，減法器425可以包含在抽取濾波器內(nèi)，包括抽取濾波器460的第一級。
[0038]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器500。西格瑪?shù)聽査{(diào)制器500可以包括第一減法器505、抖動源510、第一加法器515、環(huán)路濾波器、第二減法器525、量化器530、第二加法器535、各種DAC 540-560、整形單元570和延遲單元580，環(huán)路濾波器包括第一積分器520a和第二部分520b，第二部分可以包括積分器或諧振器的級聯(lián)。調(diào)制器500可以在第一減法器505的輸入處接受輸入信號IN并且可以在第二減法器525的輸出端子處生成輸出信號OUT。第一減法器505可以生成輸出信號,該輸出信號表不模擬輸入信號IN與DAC 540生成的量化器530的數(shù)字輸出的模擬表示之差。
[0039]在圖5所示的實施方案中，抖動源510可以生成抖動信號D，其作為數(shù)字信號輸入到調(diào)制器500。而且，在實施方案中，抖動信號D可以初始地為未經(jīng)整形的，但是后來經(jīng)過整形，例如，通過整形單元570來進行。整形單元570可以是根據(jù)諸如1-z—1的函數(shù)對抖動整形的數(shù)字處理級濾波器。DAC 550和560分別可以生成未整形抖動信號和經(jīng)整形抖動信號的模擬表不，它們可以分別輸入到第一加法器535和第二加法器515。
[0040]在圖5所示的實施方案中，在加法器515處的環(huán)路濾波器520a_b之后引入經(jīng)整形抖動(以及通過DAC 550在減法器525和加法器53處去除抖動)，可以避免對用于補償環(huán)路濾波器520a_b處的抖動的額外凈空的需要。在圖5的實施方案中,可以在第一積分器輸出的輸出處而不是如圖4的實施方案中那樣在其輸入處去除經(jīng)整形抖動。由于延遲積分器520a通過傳遞函數(shù)J/a-z—1)來處理一階差別抖動-(1-zlD，在積分器520a的輸出處得到抖動分量-廠1D。該負號是通過減法器505引入的。延遲單元580和DAC 550可以通過添加抖動抵消分量Z4D來去除該抖動分量。由于抖動在到達環(huán)路濾波器520b之前被抵消，所以在環(huán)路濾波器520b處不會由于引入抖動而需要額外凈空。積分器520a需要額外凈空來處理抖動。然而，如下面要描述的，在實際實現(xiàn)時情況可能并非如此。松弛了抖動DAC 550的精度，因為其在第一積分器520a的輸出處引入了抖動抵消分量。當參考輸入時，通過一階函數(shù)對第一積分器520a的輸出處引入的任何誤差進行整形。
[0041]第一減法器505可以具有用于輸入信號IN以及調(diào)制器500的反饋路徑中的DAC540生成的反饋信號FB的輸入。第一減法器505可以生成輸出，該輸出表不輸入信號與量化器的輸出信號QOUT之差(例如，Λ IN = IN - Q0UT)。來自第一減法器505的輸出信號Λ IN可以輸入到環(huán)路濾波器，包括520a和520b，它們可以是低通濾波器。由于抖動添加在環(huán)路濾波器之后且在量化器輸出處去除，所以在環(huán)路濾波器520a-b內(nèi)不會由于抖動的引入而需要額外的凈空。抖動可以在積分器520a的輸出處去除，因此，積分器520a好像是需要額外凈空。然而，在開關(guān)電容器實現(xiàn)方式中，積分器520a和加法器535能夠合并到共同的電路中，如下面參考圖6和圖7描述的，并且僅能夠?qū)臃ㄆ?35的輸出進行物理訪問。因此，不需要用于積分器520a的額外凈空。
[0042]環(huán)路濾波器520a_b的輸出可以連同經(jīng)整形抖動信號的模擬標識一起輸入到加法器515。加法器515將經(jīng)整形抖動信號與環(huán)路濾波器的輸出相加，該結(jié)果可輸入到量化器530。量化器530可以生成從減法器525輸入到其中的信號的數(shù)字表示。因此，量化器530的輸出包括經(jīng)整形抖動分量。
[0043]第二減法器525可以從量化器530的輸出減去經(jīng)整形抖動信號D (1_夕)，這有效地抵消了量化器輸出中的抖動分量。第二減法器525的輸出可以作為輸出信號OUT從調(diào)制器500輸出。
[0044]在圖5所示的實施方案中，反饋路徑中的DAC 540從量化器530的輸出取其輸入，如上提到的，量化器530的輸出包括經(jīng)整形抖動分量。DAC540可以生成提供給其的數(shù)字信號的模擬表示，并且因此可以生成反饋信號。量化器530可以是用于對輸入進行執(zhí)行量化的標量或舍入量化器。量化器530可以位于加法器515與減法器525之間。如上所述，抖動可以在加法器515處引入且在減法器525和加法器535處去除。另外，抖動DAC550用于從反饋環(huán)中去除抖動。通過這種方式,抖動可由量化器530使用來破壞由于量化器530產(chǎn)生的量化噪聲而呈現(xiàn)的可能的雜散影響，而不增加用于補償環(huán)路濾波器520a-b處的抖動的額外凈空。
[0045]圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施方案的組合積分器/加法器600。例如，可以根據(jù)本發(fā)明的實施方案來組合圖5中的積分器520a和加法器535。將積分器和加法器組合僅得到組合輸出，這可以避免對由于抖動的添加而引起的積分器中額外凈空的需要。
[0046]如圖6所示，組合積分器/加法器600可以包括積分器620和減法器630。積分器620可以接受輸入X 610。積分器620可以應用z域傳遞函數(shù)，諸如例如■lH')。減法器630將輸入w640與積分器620的輸出v組合以生成輸出y650。
[0047]圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施方案的組合積分器/加法器的開關(guān)電容器實現(xiàn)方式。例如，可以根據(jù)本發(fā)明的實施方案來組合圖5的積分器520a和加法器535，諸如上在圖6內(nèi)示出的。圖6的組合積分器/加法器可以利用開關(guān)電容器實現(xiàn)方式來實現(xiàn)，諸如圖7所示的。利用這種實現(xiàn)方式可以避免當添加抖動時對積分器中額外凈空的需要。
[0048]在圖7所示的實施方案中，組合積分器加法器700的開關(guān)電容器實現(xiàn)方式可以包括開關(guān) 730、740、750、760 和 770 以及電容器 Cw 705、Cx715 和 Cf 725。開關(guān) 730、740、750、760和770可由標準非重疊時鐘驅(qū)動，開關(guān)730、750和770包括第一組，開關(guān)740和760包括第二組。當?shù)谝唤M接通且第二組關(guān)斷時，電容器Cx 715可被充電到電壓輸入X 720。當?shù)谝唤M關(guān)斷且第二組仍關(guān)斷時，可以在Cx 715上對輸入X 720電壓進行采樣。當?shù)诙M接通且第一組關(guān)斷時，來自Cx 715的電荷可以傳遞到Cf 725在先前電荷之上，從而執(zhí)行積分函數(shù)。如果電壓施加到w輸入，則其出現(xiàn)在按Cw/Cf縮放的輸出處?？傊?，該電路可以實現(xiàn)如下類型的傳遞函數(shù):
[0049]y = Cx/Cf τ1/ (l-z_1) x+Cw/Cf w
[0050]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器800。西格瑪?shù)聽査{(diào)制器800可以包括加法器815、環(huán)路濾波器820、減法器825、量化器830。環(huán)路濾波器820可以是低通濾波器、帶通濾波器或高通濾波器。
[0051]抖動源可以將抖動信號引入輸入，輸入可以在圖示任意點處引入環(huán)路濾波器820。輸入可直接引入到環(huán)路濾波器82-，或者可以通過求和結(jié)點引入，如上文的實施方案中闡明的。抖動信號可經(jīng)由加法器815施加到環(huán)路濾波器820的輸出。在實施方案中，抖動信號可以被整形，如上文參照圖4和圖5所論述。
[0052]量化器830可以對輸入信號量化且將其輸出到減法器825。減法器825可以從量化器830的輸出中減去抖動信號。在實施方案中，量化器830可以是標量或舍入量化器。減法器825的輸出可以從系統(tǒng)800作為系統(tǒng)的輸出信號OUT而輸出。此外，反饋環(huán)可以將量化器830的輸出引入環(huán)路濾波器820。
[0053]如上所述，抖動信號可以在加法器815處引入且在減法器825處去除。通過這種方式，抖動可由量化器830使用以破壞可能的雜散影響，否則雜散影響可能會由于量化器830產(chǎn)生的量化噪聲而出現(xiàn)。同時，通過去除環(huán)路濾波器820中的抖動，抖動不需要在環(huán)路濾波器820中提供額外的凈空來適應抖動信號。因此，通過在環(huán)路濾波器820之后而在量化器830之前的點處引入抖動信號，此外，通過去除環(huán)路濾波器820中的抖動信號，圖8的實施方案對于通常與添加抖動相關(guān)聯(lián)的凈空問題提供了直接的、低成本的解決方案。
[0054]圖9示出了代表使用標準抖動和減式抖動的積分器擺動的一系列曲線圖。這些曲線圖代表了使用本發(fā)明的實施方案的示例性結(jié)果。如曲線圖910和930所示，能夠利用減式抖動技術(shù)來顯著地減少擺動。曲線圖920和940代表了當不使用減式抖動技術(shù)時的擺動。如圖所示，當使用減式抖動時，能夠顯著地減少擺動。
[0055]本領域技術(shù)人員可以從前面的說明中理解到，本發(fā)明可以通過多種形式來實施，而且各個實施方案可以獨立地或者相結(jié)合地實施。因此，雖然已經(jīng)結(jié)合特定實施例描述了本發(fā)明的實施方案，本發(fā)明的實施方案和/或方法的真正范圍不應限于此，因為在研究了附圖、說明書和隨附的權(quán)利要求書之后，其他的改進方案對于本領域技術(shù)人員而言將變得顯而易見。
【權(quán)利要求】
1.西格瑪?shù)聽査{(diào)制器，包括: 環(huán)路濾波器； 加法器，其配置成接受所述環(huán)路濾波器的輸出和抖動輸入信號，并且將所述環(huán)路濾波器的所述輸出和所述抖動輸入信號組合成組合輸出信號； 量化器，其配置成接受來自所述加法器的所述組合輸出信號，并且將所述組合信號量化成量化器輸出信號；以及 第一減法器，其配置成接受所述量化器輸出信號并且從所述量化器輸出信號中減去所述抖動輸入信號。
2.如權(quán)利要求1所述的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器，還包括: 第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其配置成經(jīng)由所述西格瑪?shù)聽査{(diào)制器的反饋路徑接受來自所述第一減法器的輸出，并且將來自所述第一減法器的所述輸出轉(zhuǎn)換成模擬信號；以及 第二減法器，其配置成接受來自所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器的所述模擬信號，并且將表示輸入信號與所述模擬信號之差的信號輸出到所述環(huán)路濾波器。
3.如權(quán)利要求1所述的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器，還包括: 第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其配置成接受來自所述量化器的輸出并且將來自所述量化器的所述輸出轉(zhuǎn)換成模擬信號； 第二減法器，其配置成接受來自所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器的所述模擬信號，并且將表示輸入信號與所述模擬信號之差的信號輸出到所述環(huán)路濾波器； 第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其配置成接受所述抖動輸入信號并且將第一輸出信號提供給所述第二減法器；以及 第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其配置成接受所述抖動輸入信號并且將第二輸入提供給所述加法器。
4.如權(quán)利要求1所述的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器，其中所述抖動輸入信號包括未整形抖動。
5.如權(quán)利要求1所述的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器，其中所述抖動輸入信號是經(jīng)整形抖動信號。
6.如權(quán)利要求5所述的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器，其中經(jīng)整形抖動輸入信號由傳遞函數(shù)(1-z—1)來整形。
7.如權(quán)利要求1所述的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器，其中所述量化器是標量量化器。
8.如權(quán)利要求1所述的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器，其中所述量化器是舍入量化器。
9.如權(quán)利要求1所述的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器，其中所述環(huán)路濾波器是低通濾波器。
10.西格瑪?shù)聽査{(diào)制器，包括: 環(huán)路濾波器，其包括第一單元和第二單元，所述第一單元包括組合積分器/加法器；第一加法器，其配置成接受所述環(huán)路濾波器的輸出和抖動輸入信號，并且將所述環(huán)路濾波器的所述輸出和所述抖動輸入信號組合成組合輸出信號； 量化器，其配置成接受來自所述第一加法器的所述組合輸出信號，并且將所述組合信號量化成量化器輸出信號；以及 第一減法器，其配置成接受所述量化器輸出信號并且從所述量化器輸出信號中減去所述抖動輸入信號。
11.如權(quán)利要求10所述的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器，還包括: 第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其配置成經(jīng)由所述西格瑪?shù)聽査{(diào)制器的反饋路徑接受來自所述量化器的輸出，并且將來自所述量化器的所述輸出轉(zhuǎn)換成模擬信號；以及 第二減法器，其配置成接受來自所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器的所述模擬信號，并且將表示輸入信號與所述模擬信號之差的信號輸出到所述環(huán)路濾波器。
12.如權(quán)利要求11所述的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器，還包括: 第一抖動整形單元，其配置成對所述抖動輸入信號整形以產(chǎn)生一階整形抖動信號； 第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其配置成接受所述一階整形抖動信號并且將第一輸出細膩化提供給所述第一加法器； 延遲單元，其配置成將所述抖動輸入信號延遲以產(chǎn)生延遲抖動信號； 第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其配置成接受所述延遲抖動信號并且將輸出提供給所述環(huán)路濾波器的所述第一單元的第二加法器，所述第一單元包括組合積分器/加法器。
13.如權(quán)利要求12所述的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器，其中所述一階抖動整形單元配置成執(zhí)行函數(shù)(K1) O
14.如權(quán)利要求12所述的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器，其中所述延遲單元配置成執(zhí)行函數(shù)(z—1)。
15.如權(quán)利要求10所述的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器，其中所述組合積分器/加法器包括: 積分器；以及 減法器，其配置成輸入與所述積分器的輸出組合。
16.如權(quán)利要求15所述的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器，其中所述積分器實現(xiàn)由z—Va-z—1)給出的Z-域傳遞函數(shù)。
17.如權(quán)利要求10所述的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器，其中所述組合積分器/加法器包括: 第一組開關(guān)； 第二組開關(guān)； 第一電容器；以及 第二電容器。
18.如權(quán)利要求17所述的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器，其中當所述第一組開關(guān)接通且所述第二組開關(guān)關(guān)斷時，所述第一電容器被充電到電壓輸入。
19.如權(quán)利要求18所述的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器，其中當所述第一組開關(guān)關(guān)斷且所述第二組開關(guān)關(guān)斷時，可以在所述第一電容器上對所述電壓輸入采樣。
20.如權(quán)利要求19所述的西格瑪?shù)聽査{(diào)制器，其中當所述第一組開關(guān)關(guān)斷且所述第二組開關(guān)接通時，來自所述電容器的電荷傳遞到所述第二電容器。
21.西格瑪?shù)聽査{(diào)制方法，包括: 通過加法器來接受環(huán)路濾波器的輸出和抖動輸入信號； 將所述環(huán)路濾波器的所述輸出和所述抖動輸入信號組合成組合輸出信號； 通過量化器接受來自所述加法器的所述組合輸出信號； 將所述組合信號量化成量化器輸出信號； 通過第一減法器來接受所述量化器輸出信號；以及 從所述量化器輸出信號中減去所述抖動輸入信號。
22.西格瑪?shù)聽査{(diào)制方法，包括:通過加法器來接受環(huán)路濾波器的輸出和抖動輸入信號；將所述環(huán)路濾波器的所述輸出和所述抖動輸入信號組合成組合輸出信號；通過量化器接受來自所述加法器的所述組合輸出信號；將所述組合信號量化成量化器輸出信號；通過抽取濾波器的第一減法器來接受所述量化器輸出信號；以及從所述量化器輸出信號中減去所述抖動輸入信號。
【文檔編號】H03M3/00GK104137422SQ201380008559
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月10日
【發(fā)明者】R·S·毛瑞諾, C·G·萊登 申請人:美國亞德諾半導體公司