數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及微電子領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)模轉(zhuǎn)換器(digital to analog converter，簡稱:DAC)廣泛應(yīng)用于各種電子電路系統(tǒng)中，目的是為了把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號輸出，而在電子電路系統(tǒng)中，DAC的性能限制了電子電路系統(tǒng)整體的性能。衡量DAC性能的指標(biāo)主要包括線性度、噪聲以及失調(diào)電壓信號。其中，DAC的非線性會使進(jìn)入DAC中進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號產(chǎn)生諧波，而諧波的存在會造成波形失真、降低電路的可靠性等危害。噪聲主要有熱噪聲和Ι/f噪聲(flickernoise，簡稱:l/f噪聲)等。
[0003]如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)字信號輸入DAC前后的頻譜變化圖，在該圖中，縱坐標(biāo)為幅度，假設(shè)數(shù)字信號為單頻正弦信號，所以圖中所示為單頻正弦信號的幅度曲線。其中，圖1(a)為輸入到DAC之前數(shù)字信號的幅度曲線，其中，橫坐標(biāo)為周期Φ，豎線部分為數(shù)字信號，數(shù)字信號以2Π為周期重復(fù)至無窮遠(yuǎn)。如圖1(b)所示，當(dāng)數(shù)字信號輸入DAC中進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換時，DAC的非線性會使該數(shù)字信號產(chǎn)生諧波。DAC對輸入的數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，具體通過對數(shù)字信號進(jìn)行重構(gòu)得到輸出的模擬信號，進(jìn)行重構(gòu)的方式可以采用零階保持器實(shí)現(xiàn)，還可以采用歸零_零階保持器或一階保持器等來實(shí)現(xiàn)；在圖1(c)中，采用零階保持器對數(shù)字信號進(jìn)行重構(gòu)，也就是對數(shù)字信號的頻譜進(jìn)行sine函數(shù)相乘，在經(jīng)過重構(gòu)之后，數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，所以圖1(c)中的橫坐標(biāo)為頻率f，頻率f與圖1(a)和圖1(b)中的周期Φ對應(yīng)，在圖1(c)中得到的模擬信號的高頻部分的幅度大幅衰減。但是由于sine函數(shù)的衰減有限，所以模擬信號的高頻部分的幅度不能衰減到零，則模擬信號的高頻部分不能完全被濾除，所以通常會對DAC輸出的模擬信號進(jìn)行濾波操作，也就是把模擬信號限制在某一頻段內(nèi)。如圖1(d)所示，是對DAC輸出的模擬信號進(jìn)行低通濾波后得到的頻譜圖，這樣就把輸出的模擬信號限制在了有用帶寬fBW頻帶內(nèi)，但是在該有用帶寬fBW頻帶內(nèi)仍然有諧波存在，并且由于DAC電路本身的噪聲使得輸出的模擬信號的噪聲變大，特別是DAC電路中的Ι/f噪聲會大大提高模擬信號低頻附近的噪聲能量，圖中陰影部分為1/f噪聲和失調(diào)電壓信號部分。所以，諧波、Ι/f噪聲以及失調(diào)電壓信號等這些無用信號都會使DAC的性能降低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型提供一種數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，用以將DAC輸出的模擬信號中的無用信號調(diào)到有用頻帶以外，提尚DAC的性能。
[0005]本實(shí)用新型提供一種數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，包括:
[0006]第一調(diào)制模塊，用于采用第一調(diào)制信號對輸入的數(shù)字信號進(jìn)行第一調(diào)制；
[0007]數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC，用于對第一調(diào)制后的數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到模擬信號；
[0008]第二調(diào)制模塊，用于采用第二調(diào)制信號對所述模擬信號進(jìn)行第二調(diào)制，以便將所述模擬信號的有用頻帶內(nèi)的無用信號調(diào)制到所述有用頻帶以外；
[0009]其中，所述第一調(diào)制信號的頻率與所述第二調(diào)制信號的頻率相等。
[0010]在本實(shí)用新型中，第一調(diào)制模塊采用第一調(diào)制信號對輸入的數(shù)字信號進(jìn)行第一調(diào)制，DAC將第一調(diào)制后的數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到模擬信號，第二調(diào)制模塊采用第二調(diào)制信號對模擬信號進(jìn)行第二調(diào)制，以便將模擬信號中的有用頻帶內(nèi)的無用信號調(diào)制到有用頻帶以外。由于第一調(diào)制信號與第二調(diào)制信號的頻率相等，所以通過第一調(diào)制模塊和第二調(diào)制模塊后，相當(dāng)于對數(shù)字信號進(jìn)行了兩次調(diào)制，使得第二調(diào)制模塊輸出的模擬信號中的除無用信號以外的信號仍在有用頻帶以內(nèi)，而對于DAC輸出的模擬信號中的無用信號，由于只進(jìn)行了一次調(diào)制，所以無用信號被調(diào)到有用頻帶以外，因此，提高了 DAC的性能。
【附圖說明】
[0011]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)字信號輸入DAC前后的頻譜變化圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型數(shù)模轉(zhuǎn)換電路實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為本實(shí)用新型數(shù)模轉(zhuǎn)換電路實(shí)施例的具體工作過程示意圖；
[0014]圖4為本實(shí)用新型數(shù)模轉(zhuǎn)換電路實(shí)施例的第一實(shí)例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖5為本實(shí)用新型數(shù)模轉(zhuǎn)換電路實(shí)施例的圖4第一實(shí)例中經(jīng)過方波信號C。調(diào)制前后模擬信號的頻譜變化圖；
[0016]圖6為本實(shí)用新型數(shù)模轉(zhuǎn)換電路實(shí)施例的第二實(shí)例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖7為本實(shí)用新型數(shù)模轉(zhuǎn)換電路實(shí)施例的第二實(shí)例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖8為本實(shí)用新型數(shù)模轉(zhuǎn)換電路實(shí)施例的具體實(shí)現(xiàn)電路的一個實(shí)例。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合說明書附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0020]如圖2所示，為本實(shí)用新型數(shù)模轉(zhuǎn)換電路實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該數(shù)模轉(zhuǎn)換電路具體可以包括:第一調(diào)制模塊21、DAC 22和第二調(diào)制模塊23，其中，DAC 22與第一調(diào)制模塊21連接，第二調(diào)制模塊23與DAC 22連接。
[0021]在本實(shí)施例中，第一調(diào)制模塊21用于采用第一調(diào)制信號對輸入的數(shù)字信號進(jìn)行第一調(diào)制；DAC 22用于對第一調(diào)制后的數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到模擬信號；第二調(diào)制模塊23用于采用第二調(diào)制信號對模擬信號進(jìn)行第二調(diào)制，以便將模擬信號的有用頻帶內(nèi)的無用信號調(diào)制到有用頻帶以外；其中，第一調(diào)制信號的頻率與第二調(diào)制信號的頻率相等，這樣，可以使得經(jīng)過第一調(diào)制模塊21和第二調(diào)制模塊23后得到的模擬信號中除無用信號以外的有用信號仍在有用頻帶以內(nèi)。
[0022]如圖3所示，為本實(shí)用新型數(shù)模轉(zhuǎn)換電路實(shí)施例的具體工作過程示意圖，具體可以包括如下步驟:
[0023]步驟31、第一調(diào)制模塊21采用第一調(diào)制信號對輸入的數(shù)字信號進(jìn)行第一調(diào)制；
[0024]步驟32、DAC 22對第一調(diào)制后的數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到模擬信號；
[0025]步驟33、第二調(diào)制模塊23采用第二調(diào)制信號對模擬信號進(jìn)行第二調(diào)制，以便將模擬信號的有用頻帶內(nèi)的無用信號調(diào)制到有用頻帶以外；
[0026]其中，第一調(diào)制信號的頻率與第二調(diào)制信號的頻率相等，這樣，經(jīng)過第一調(diào)制模塊21和第二調(diào)制模塊23后得到的模擬信號中除無用信號以外的有用信號可以仍在有用頻帶以內(nèi)，而無用信號經(jīng)由第二調(diào)制模塊23調(diào)制到有用頻帶以外。
[0027]在本實(shí)施例中，第一調(diào)制模塊21采用第一調(diào)制信號對輸入的數(shù)字信號進(jìn)行第一調(diào)制，DAC 22將第一調(diào)制后的數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到模擬信號，第二調(diào)制模塊23采用第二調(diào)制信號對模擬信號進(jìn)行第二調(diào)制，以便將模擬信號中的有用頻帶內(nèi)的無用信號調(diào)制到有用頻帶以外。由于第一調(diào)制信號與第二調(diào)制信號的頻率相等，所以通過第一調(diào)制模塊21和第二調(diào)制模塊23后，相當(dāng)于對數(shù)字信號進(jìn)行了兩次調(diào)制，使得第二調(diào)制模塊23輸出的模擬信號中的除無用信號以外的有用信號仍在有用頻帶以內(nèi)，而對于DAC 22輸出的模擬信號中的無用信號，由于只進(jìn)行了一次調(diào)制，所以無用信號被調(diào)到有用頻帶以外，因此，提高了 DAC 22的性能。
[0028]可選地，再參見圖2所示的示意圖，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路還可以包括濾波器24，濾波器24與第二斬波模塊23連接，用于對第二調(diào)制后的模擬信號進(jìn)行濾波，得到有用頻帶以內(nèi)的模擬信號。可選地，濾波器24可以為低通濾波器，還可以為帶通濾波器等，具體地，濾波器24的種類根據(jù)有用頻帶確定，因?yàn)椴煌腄AC 22可能需要的有用頻帶是不一樣的，此時需要根據(jù)不同的有用頻帶選取合適的濾波器24進(jìn)行濾波，得到有用頻帶以內(nèi)的模擬信號。例如:在DAC 22的時鐘頻率為fs時，可以采用(0，fBW)為有用頻帶，還可以選擇(fs-fBW，fs)作為有用頻帶。
[0029]可選地，在本實(shí)施例中，第一調(diào)制模塊21具體可以為第一斬波(chopping)調(diào)制模塊，用于采用第一斬波信號對輸入的數(shù)字信號進(jìn)行第一調(diào)制；第二調(diào)制模塊23具體可以為第二斬波調(diào)制模塊，用于采用第二斬波信號對模擬信號進(jìn)行第二調(diào)制，以便將模擬信號的有用頻帶內(nèi)的無用信號調(diào)制到有用頻帶以內(nèi)，同樣，第一斬波信號的頻率與第二斬波信號的頻率相等。
[0030]可選地，在本實(shí)施例中，第一斬波信號和第二斬波信號具體可以為同一個方波信號，該方波信號可以包括輪換的I和-1兩種狀態(tài)，這樣，第一斬波調(diào)制模塊可以在方波信號的I和-1兩種狀態(tài)下對數(shù)字信號進(jìn)行調(diào)制，第二斬波調(diào)制模塊可以在方波信號的I和-1兩種狀態(tài)下對DAC 22輸出的模擬信號進(jìn)行調(diào)制；當(dāng)方波信號為I時，可設(shè)定第一斬波調(diào)制模塊和第二斬波調(diào)制模塊的輸出等于輸入，當(dāng)方波信號為-1時，可設(shè)定第一斬波調(diào)制模塊和第二斬波調(diào)制模塊的輸出等于輸入與-1的乘積?？蛇x地，方波信號還可以包括輪換的O和-1兩種狀態(tài)；或者方波信號還可以包括輪換的O和I兩種狀態(tài)。
[0031]可選地，在本實(shí)施例中，方波信號的頻率可以為n*fs/2，其中，fs為DAC 22的時鐘頻率，η為大于或等于I的自然數(shù)?？蛇x地，在選擇方波信號的頻率時，方波信號的頻率還可以為其他頻率，只要保證方波信號的頻率不在有用頻帶以內(nèi)即可，因?yàn)?