[发明专利]异步∑-△数模转换器

说明书

技术领域

本发明涉及数据处理。

背景技术

在电子领域中，数模转换器(DAC)可以被表示为用于将数字(通常 是二进制的)代码转换为模拟信号的设备。数模转换器是抽象数字世界和 模拟的真实生活之间的接口。简单的开关、电阻器网络、电流源或电容器 可以实现该转换。模数转换器(ADC)执行相反的操作。

Engel Roza的“Analog-to-Digital Conversion via Duty-Cycle Modulation”(IEEE Transactions on Circuits and Systems-II：Analog and Digital Signal Processing，Vol.44，No.11，1997，pp.907-914)公开了一种异 步Σ-Δ调制器ADC。

US 6,087,968公开了一种模数转换器，该模数转换器包括生成异步占 空比调制方波的异步Σ-Δ(sigma-delta)调制器、对异步方波同步采样的采 样装置、以及将来自采样装置的采样转换为期望的PCM格式(脉冲代码 调制)的抽取数字滤波器。

US 5,396,244公开了一种数模转换器，该数模转换器包括响应于数字 输入信号而生成与时钟信号同步调制的1比特数字信号的Σ-Δ调制器。该 调制器跟随有异步模拟Σ-Δ调制器，用于响应于经同步调制的数字信号而 生成二价异步调制信号。来自Σ-Δ调制器的数字信号中的信息驻留在信号 转变中，信号转变可能专有地出现在由时钟信号限定的离散时刻处。来自 异步Σ-Δ调制器的异步调制信号中的信息被包含在占空比的模拟变化中。 这意味着异步调制信号的信号转变并不与离散时刻的固定模式紧密结合， 而是所有的中间时刻都是可用的。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效的数模转换。该目的通过独立权利要求 加以实现。另外的实施例由从属权利要求示出。

根据本发明的一个示例性实施例，提供了一种用于将数字输入信号转 换为模拟输出信号的异步Σ-Δ数模转换器，该数模转换器包括异步Σ-Δ调制 器和时钟采样单元，异步Σ-Δ调制器包括环路滤波器(例如低通滤波器) 和比较器(例如具有滞后功能)并且被提供以数字输入信号，时钟采样单 元适合于利用时钟信号对经比较器处理的信号采样，从而生成模拟输出信 号。

根据另一个示例性实施例，提供了一种测量装置，包括适合于生成与 由测量装置执行的测量有关的数字输入信号的数据生成单元和具有上述特 征、用于将数字输入信号转换为模拟输出信号的异步Σ-Δ数模转换器。

根据另一个示例性实施例，提供了一种将数字输入信号转换为模拟输 出信号的方法，该方法包括以下步骤：将数字输入信号提供给包括环路滤 波器(例如低通滤波器)和比较器(例如具有滞后功能)的异步Σ-Δ调制 器，并利用时钟信号对经比较器处理的信号采样，从而生成模拟输出信 号。

根据另一个示例性实施例，提供了一种计算机可读介质，其中存储有 将数字输入信号转换为模拟输出信号的计算机程序，该计算机程序在被处 理器执行时适合于控制或执行上述方法。

根据又一个示例性实施例，提供了一种将数字输入信号转换为模拟输 出信号的程序元素，该程序元素在被处理器执行时适合于控制或执行上述 方法。

本发明的实施例可以部分或完全由一个或多个合适的软件程序实现或 支持，这些软件程序可以存储在任何种类的数据载体上或者以其他方式由 数据载体提供，并且可以在任何合适的数据处理单元中运行或者由这种数 据处理单元执行。软件程序或例程可以优选地应用于数模转换。根据本发 明实施例的数模转换机制可以由计算机程序(即，由软件)执行，或者利 用一个或多个特殊电子优化电路(即，用硬件)执行，或者以混合形式 (即，利用软件组件和硬件组件)执行。