[发明专利]三角积分调制器及其相关方法

说明书

技术领域

本发明涉及三角积分调制器，特别涉及使用可调整组态的数字/模拟转换器的三角积分调制器。

背景技术

在信号处理的领域之中，经常会使用三角积分调制器(Sigma-DeltaModulator)来处理信号，三角积分调制器可分为许多种类：连续时间(continuous time)、非连续时间(discrete time)、一阶(order)或多阶、单一位或多位等。一般而言，若欲提高输入信号的动态范围(dynamicrange)，则须增加三角积分调制器的阶数或位数。然而，若提高阶数会使状态不稳定，而增加位数的话，若不额外处理，则会导入非线性的反馈信号，使加总信号呈非线性，因而降低整体系统的线性度。图1A示出了此种情况，如图1A所示，单一位的数字/模拟转换器所产生的反馈信号必定为线性，然而多位的数字/模拟转换器则容易使反馈信号产生非线性的情况。在此种情形下，需要额外的算法或电路来维持或校正线性度，因此会造成系统额外的负担。

有些三角积分调制器会改变其某些元件的组态来调整其增益。图1B示出了现有技术的三角积分调制器100，此三角积分调制器100揭露于KathleenPhilips，etc.，“A Continuous-Time ∑ΔADC With Increased Immunity toInterferers，”2004 IEEE Journal of Solid-State Circuits，vol.39，no.12，pp 2170-2177。如图1所示，三角积分调制器100包含多个可变电阻101，其用以调整三角积分调制器100的增益。可变电阻101位于信号输入的路径上，而在三角积分调制器中的可变电阻通常以图1B所示的可变电阻模块103呈现，其藉由开关的切换来决定其电阻值。然而此开关的非线性阻值却可能导致信号产生非线性的状况，因此使系统产生失真(distortion)。其它元件的详细描述已揭露于上述论文中，故在此不再赘述。

发明内容

因此，本发明的一目的为提供一种三角积分调制器以及相关方法，其包含了一可调整组态的数字/模拟转换器，可藉由调整此数字/模拟转换器的电容、电阻、电流或电压而调整数字/模拟转换器的反馈电流，以解决上述问题。

本发明的一实施例揭露了一种三角积分调制器，包含：一回路滤波器，用以对一加总信号施行滤波动作以产生一滤波后信号；一单一位量化器，耦接至该回路滤波器，用以对该滤波后信号施行一量化动作以产生一量化信号；一单一位可调整数字/模拟转换器，耦接至该单一位量化器，该单一位可调整数字/模拟转换器具有可调整的一组态，该单一位可调整数字/模拟转换器用以根据该量化信号以及该组态产生一反馈信号；以及一加法器，耦接至该回路滤波器以及该单一位可调整数字/模拟转换器，用以加总一输入信号以及该反馈信号以产生该加总信号。

在本发明的三角积分调制器中，该单一位可调整数字/模拟转换器包含一第一组态设定电路，该第一组态设定电路包含：一电阻；一第一开关，耦接于该电阻；一第二开关，耦接于该第一开关以及一第一电压；一第三开关，耦接于该第一开关以及一共同电压；以及一第四开关，耦接于该电阻以及一第二电压；其中，该第一开关、该第二开关、该第三开关以及该第四开关的动作是根据该量化信号而动作，且该电阻、该第一电压、该共同电压以及该第二电压其中至少其一为可调式。

在本发明的三角积分调制器中，该单一位可调整数字/模拟转换器的该反馈信号是由两差动输出端输出，且该单一位可调整数字/模拟转换器包含一第二组态设定电路，该第一组态设定电路与该第二组态设定电路分别耦接至该两差动输出端，且该第一组态设定电路与该第二组态设定电路具有相同的元件及结构。

在本发明的三角积分调制器中，该单一位可调整数字/模拟转换器包含一第一组态设定电路，该第一组态设定电路包含：一输出路径，耦接至该加法器；一电容；一第一开关，耦接至该输出路径以及该电容；一第二开关，耦接至一共同电压以及该电容；以及一第三开关，耦接至该电容以及一第一电压；其中，该第一开关、该第二开关以及该第三开关的动作是根据该量化信号而动作，且该电容，该共同电压以及该第一电压其中至少其一为可调式。

在本发明的三角积分调制器中，该单一位可调整数字/模拟转换器的该反馈信号是由两差动输出端输出，且该单一位可调整数字/模拟转换器包含一第二组态设定电路，该第一组态设定电路与该第二组态设定电路分别耦接至该两差动输出端，且该第一组态设定电路与该第二组态设定电路具有相同的元件及结构。