本發(fā)明涉及模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計，特別是涉及一種調(diào)制器電路及模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)：

1、隨著無線技術(shù)的飛速發(fā)展以及便攜式終端的普及，對低壓低功耗adc（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）提出了越來越高的要求。dsm（δ-σ調(diào)制器）在中、低速應(yīng)用中展現(xiàn)了較高的分辨率；其工作原理是對輸入信號進行過采樣，然后利用反饋回路不斷改進輸出信號，這一過程可產(chǎn)生代表模擬輸入信號的數(shù)字輸出信號。

2、對dsm的速率以及穩(wěn)定性的要求驅(qū)使mash（多級噪聲整形）結(jié)構(gòu)與ct（連續(xù)時間）dsm的相繼出現(xiàn)。dsm的sqnr（信號與量化噪聲比，即，信噪比）可以通過提高osr（過采樣率）、環(huán)路階數(shù)來實現(xiàn)，但是會面臨需要的功率增加、變得不穩(wěn)定等問題。mash結(jié)構(gòu)通過將低階dsm級聯(lián)來實現(xiàn)穩(wěn)定的高階噪聲整形，但是mash結(jié)構(gòu)需要設(shè)計合適的數(shù)字濾波器，對失配反應(yīng)靈敏，在實際應(yīng)用中存在嚴重的噪聲泄露現(xiàn)象。而smash（穩(wěn)健多級噪聲整形）結(jié)構(gòu)是一種特殊的mash結(jié)構(gòu)，采用多級反饋回路，把mash結(jié)構(gòu)中后級數(shù)字濾波部分去除，因此消除了噪聲泄露，進一步提高了轉(zhuǎn)換的準確性。

3、ct-smash?通過在連續(xù)時間域中實施整個?dsm?過程，將smash向前推進了一步；這意味著輸入信號和反饋回路連續(xù)運行，無需離散采樣和轉(zhuǎn)換步驟，極大提高了adc的運行速率。與傳統(tǒng)的?dsm?技術(shù)相比，ct-smash?具有明顯的優(yōu)勢，因此成為各種應(yīng)用的理想選擇；例如，更高的精度，ct-smash?的連續(xù)時間特性可減少量化誤差，從而提高信號轉(zhuǎn)換精度；功耗更低，連續(xù)時間工作簡化了電路，減少了對高速開關(guān)元件的需求，從而降低功耗；簡化實現(xiàn)，ct-smash?無需分立采樣和轉(zhuǎn)換，從而簡化了adc的設(shè)計和實現(xiàn)。

4、但是，在ct-smash中，前級量化噪聲的提取會帶有輸入信號分量，這就可能會導致后級dsm模塊中的積分器輸入信號過高，最終導致對應(yīng)量化器飽和，輸出分辨率嚴重下降。

5、應(yīng)該注意，上面對技術(shù)背景的介紹只是為了方便對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整的說明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本發(fā)明的背景技術(shù)部分進行了闡述而認為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種調(diào)制器電路及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于解決現(xiàn)有ct-smash型δ-σ調(diào)制器中，因前級量化噪聲的提取帶有輸入信號分量，導致后級中積分器輸入的信號過高使積分器飽和影響輸出分辨率的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種調(diào)制器電路，所述調(diào)制器電路包括：

3、第一調(diào)制環(huán)路、第二調(diào)制環(huán)路、量噪提取模塊及輸出模塊，所述第一調(diào)制環(huán)路包括m個第一調(diào)制模塊、第一量化模塊及第一反饋模塊，所述第二調(diào)制環(huán)路包括n個第二調(diào)制模塊、第二量化模塊及第二反饋模塊；

4、m個所述第一調(diào)制模塊與所述第一量化模塊依次級聯(lián)且所述第一反饋模塊連接于所述輸出模塊與第1個所述第一調(diào)制模塊之間，n個所述第二調(diào)制模塊與所述第二量化模塊依次級聯(lián)且所述第二反饋模塊連接于所述第二量化模塊與第1個所述第二調(diào)制模塊之間；

5、所述第一調(diào)制環(huán)路對模擬輸入信號進行調(diào)制量化得到第一量化結(jié)果及第一量化噪聲，所述第二調(diào)制環(huán)路對所述第一量化噪聲進行調(diào)制量化得到第二量化結(jié)果及第二量化噪聲，所述第一調(diào)制環(huán)路與所述第二調(diào)制環(huán)路配合還對所述第一量化噪聲及所述第二量化噪聲進行（m+n）階噪聲整形；

6、所述量噪提取模塊與所述第一量化模塊相連，基于模擬濾波對所述第一量化模塊輸入端的信號進行預設(shè)延遲來匹配所述第一量化模塊輸出端的信號延遲，以對所述第一量化噪聲進行純凈提取并輸出至所述第二調(diào)制環(huán)路；

7、所述輸出模塊與所述第一量化模塊及所述第二量化模塊相連，通過對所述第一量化結(jié)果及所述第二量化結(jié)果進行減法運算得到數(shù)字輸出信號；

8、其中，m、n均為大于或等于1的自然數(shù)且m大于或等于n。

9、可選地，所述第一調(diào)制模塊與所述第二調(diào)制模塊結(jié)構(gòu)相同，包括積分單元及放大單元；所述積分單元用于對其輸入端的信號進行積分處理，所述放大單元與所述積分單元相連，用于對所述積分單元輸出端的信號進行放大處理；其中，在所述積分單元屬于第1個所述第一調(diào)制模塊時，所述積分單元輸入端的信號為所述模擬輸入信號與經(jīng)過所述第一反饋模塊后的所述數(shù)字輸出信號的差值，在所述積分單元屬于第1個所述第二調(diào)制模塊時，所述積分單元輸入端的信號為所述第一量化噪聲與經(jīng)過所述第二反饋模塊后的所述第二量化結(jié)果的差值，在所述積分單元屬于其他調(diào)制模塊時，所述積分單元輸入端的信號為前級調(diào)制模塊輸出端的信號。

10、可選地，所述積分單元采用無源積分器實現(xiàn)，所述放大單元采用單級放大器實現(xiàn)。

11、可選地，所述積分單元包括兩個無源積分器，其中，所述無源積分器包括第一電阻、第二電阻及第一電容；所述第一電阻的第一端作為所述無源積分器的輸入端，第二端連接所述第二電阻的第一端并作為所述無源積分器的輸出端；所述第二電阻的第二端經(jīng)由所述第一電容連接參考地。

12、可選地，所述單級放大器包括第一mos管、第二mos管、第三mos管、第三電阻及第四電阻；所述第一mos管及所述第二mos管的柵極作為所述單級放大器的差分輸入端，所述第一mos管及所述第二mos管的漏極作為所述單級放大器的差分輸出端，所述第一mos管及所述第二mos管的漏極還分別經(jīng)由所述第三電阻及所述第四電阻連接電源電壓，所述第一mos管及所述第二mos管的源極連接所述第三mos管的漏極；所述第三mos管的柵極連接偏置電壓，源極連接參考地。

13、可選地，所述量噪提取模塊包括模擬濾波單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元及減法運算單元；所述模擬濾波單元與所述第一量化模塊的輸入端相連，用于設(shè)置所述預設(shè)延遲的值并以此對所述第一量化模塊輸入端的信號進行延遲處理；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元與所述第一量化模塊的輸出端相連，用于對所述第一量化模塊輸出端的信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換；所述減法運算單元與所述模擬濾波單元及所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元的輸出端相連，通過對所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元及所述模擬濾波單元輸出端的信號進行減法運算實現(xiàn)對所述第一量化噪聲的純凈提取。

14、可選地，所述模擬濾波單元包括兩個全通濾波器，其中，所述全通濾波器包括運算放大器、第五電阻、第六電阻、第七電阻及第二電容；所述運算放大器的第一輸入端連接所述第五電阻的第一端并經(jīng)由所述第二電容連接參考地，第二輸入端連接所述第六電阻的第一端，輸出端作為所述全通濾波器的輸出端；所述第五電阻的第二端連接所述第六電阻的第二端并作為所述全通濾波器的輸入端；所述第七電阻連接于所述運算放大器的第二輸入端及輸出端之間。

15、可選地，所述第一量化模塊及所述第二量化模塊均采用中升量化器實現(xiàn)且均包括兩個中升量化器，所述第一反饋模塊及所述第二反饋模塊均采用數(shù)模轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)且均包括兩個模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述輸出模塊采用減法器實現(xiàn)且包括兩個減法器。

16、可選地，m小于或等于3，n小于或等于2。

17、本發(fā)明還提供一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括如上所述的調(diào)制器電路。

18、如上所述，本發(fā)明的調(diào)制器電路及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，基于模擬濾波對第一量化模塊輸入端的信號進行預設(shè)延遲來匹配其輸出端的信號延遲，實現(xiàn)第一量化噪聲的純凈提取，避免輸入至第二調(diào)制環(huán)路的信號幅度過大而導致第二量化模塊飽和，提高分辨率；通過第一調(diào)制環(huán)路與第二調(diào)制環(huán)路配合實現(xiàn)第一量化噪聲及第二量化噪聲的三階噪聲整形，使得第二量化噪聲非常接近白噪聲，降低對輸出的影響；采用無源積分器來構(gòu)建第一調(diào)制環(huán)路及第二調(diào)制環(huán)路，有利于減小電路功耗和面積。