[发明专利]一种西格玛-德尔塔模数转换器

说明书

技术领域

本发明涉及用于音频功放领域以及信号通讯等领域的西格玛-德尔塔(∑-Δ) 型模拟-数字(AD)转换器，尤其涉及到一种含两阶或其以上的∑-Δ调制电路 进行级联的∑-Δ模数转换器。

背景技术

随着超大规模集成电路的速度越来越快，集成度越来越高，∑-Δ调制作为 一种实现高分辨率模拟数字(A/D)转换的有效途径，越来越受到关注。∑-Δ型 AD转换器在一个或多个反馈环中进行粗略量化，通过在一个比信号带宽大得多 的频率上进行采样，反馈环路就可以对量化噪声进行调制，从而把大部分噪声 移到信号带宽外。∑-Δ型AD转换器在以极高的重复采样速率将模拟信号数字 化的同时，完成将噪声推向高频区的噪声整形，并在噪声整形后进行数字滤波。 但是现有的∑-Δ型AD转换器无法消除第一级∑-Δ调制电路的量化噪声，从而 引起谐波失真比较大，精度比较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种总谐波失真小的，精度高西格玛-德尔塔模数转 换器。

本发明是这样实现的，一种西格玛-德尔塔模数转换器，该转换器包括：包 含第1和第2加法器、第1和第2积分器、第1量化器、第1DA转换器的第一 级西格玛-德尔塔调制电路；

包含第3和第4加法器、第3和第4积分器、第2量化器、第2DA转换器 的第二级西格玛-德尔塔调制电路；

对所述第一级西格玛-德尔塔调制电路和第二级西格玛-德尔塔调制电路进 行噪声整形的噪声整形电路，其中所述噪声整形电路包括积分器9、运算器11、 积分器10、积分器15、加法器26、运算器25和加法器27，积分器9对量化器 8输出的数字信号进行积分，将经过积分的数字信号引入一个传递函数1/A(Z)， 其输出的信号分成两路，一路信号输入到运算器11，运算器11是对从积分器 10输出的数字信号进行比例变换的装置，将其信号变成k3倍，输入到积分器 15。另一路信号输入到加法器26，运算器25是对从量化器22输出的数字信号 进行比例变换的装置，它使从量化器22输出的数字信号变成k2倍，输入到加 法器26，加法器26将另一路信号与从运算器25输出的信号相加。加法器27 将加法器26输出的信号与积分器15输出的信号相加，供给输出端子30；

所述第1加法器从由外部输入的模拟信号中减去所述第1DA转换器输出的 模拟信号；

所述第1积分器对所述第1加法器输出的模拟信号进行积分；

所述第2加法器从所述第1积分器输出的模拟信号中减去所述第1DA转换 器输出的模拟信号；

所述第2积分器对所述第2加法器输出的模拟信号进行积分；

所述第1量化器输出与所述第2积分器输出的模拟信号相应的数字信号；

所述第1DA转换器输出与所述第1量化器输出的数字信号相应的模拟信号， 将其输入到所述第1和第2加法器；

所述第3加法器从所述第2积分器输出的模拟信号中减去所述第2DA转换 器输出的模拟信号；

所述第3积分器对所述第3加法器输出的模拟信号进行积分；

所述第2量化器输出与所述第4积分器输出的模拟信号相应的数字信号；

所述第2DA转换器输出与所述第2量化器输出的数字信号相应的模拟信号， 将其输入到所述第3和第4加法器；

所述噪声整形电路将第所述第1量化器输出的数字信号进行积分和比例变 换，并将第2量化器输出的数字信号进行比例变换，并将变换后的信号相加输 出。

本发明提供的西格玛-德尔塔模数转换器采用两个∑-Δ调制电路级联连接， 通过将前面的2次∑-Δ调制电路的量化器的输入端直接与下一级的2次∑-Δ调 制电路连接，通过本发明提供的结构，消除了第一级∑-Δ调制电路的量化噪声， 可以提供高SNR(信噪比)，总谐波失真小的西格玛-德尔塔模数转换器。

附图说明

图1是本发明实施例的西格玛-德尔塔模数转换器的结构示意图；

图2是本发明实施例的积分器的结构图；

图3是本发明实施例仿真输出的频谱图；

图4是本发明实施例输出信号总谐波失真示意图。

具体实施方式