[发明专利]数模转换器及数模转换方法

说明书

技术领域

本发明是有关于数模转换器(digital-to-analog converter，以下简称DAC)，且特别有关于具有电源闭合/断开(power on/off)瞬变抑制(transient suppression)的DAC及数模转换方法。

背景技术

当前，DAC广泛应用于音频及视频装置，用于将数字(通常为二进制(binary))码转换为至少一个模拟信号。在音频应用中，依据对于不同产品的设计考虑，DAC可具有单端输出(single-end output)或差分输出(differential output)以用于驱动负载，例如耳机或扬声器。

在单端输出DAC中，在DAC的放大器及负载之间可能采用直流(directcurrent，以下简称DC)阻塞电容器(blocking capacitor)，以便阻塞DC电压。然而，最初通电(powered on)时，单端DAC的输出端可能承受较大的瞬变信号。此类DAC提供大小为信号接地(signal ground)电平一半的模拟输出，例如(1/2)VDD。当对DAC施加电源时出现瞬变信号，并且模拟输出需要从接地电平(ground，以下简称GND)变为信号接地电平。如果瞬变信号快速出现，其可被近似视为阶梯函数(step function)，其在所有频率均具有能量。在供电(power-up)时，当DAC最初对阻塞电容器充电至信号接地电平时，这样的系统会产生恼人的噪声，例如可通过扬声器听到的“砰”声或“滴答”声。

类似地，当系统断电(powered off)时，也可能出现“滴答”声或“砰”声。在进入断电状态时，阻塞电容器的电量将会保持。当电源被移开时，阻塞电容器的剩余电荷(residual charge)可能透过负载快速放电，从而导致较大的噪声。

发明内容

有鉴于此，特提供以下技术方案：

本发明实施例提供一种数模转换器，用于将数字信号转换为模拟信号。数模转换器包含预处理单元、增益控制器、调制器及输出单元。预处理单元接收并超采样数字信号，以产生超采样信号；当特定条件满足时，增益控制器依据与超采样信号相关联的参考信号并使用增益函数产生调整信号；调制器调制调整信号并且产生调制信号；输出单元依据调制信号将模拟信号提供至负载，其中当特定条件满足时，模拟信号依据增益函数逐渐接近特定电平。

本发明实施例另提供一种数模转换器，用于将数字信号装换为模拟信号。数模转换器包含增益控制器、预处理单元、调制器及输出单元。增益控制器接收数字信号，使用增益函数调整接收的数字信号，以及当特定条件满足时产生调整信号；预处理单元超采样调整信号以产生超采样信号；调制器调制超采样信号并且产生调制信号；输出单元依据调制信号将模拟信号提供至负载，其中当特定条件满足时，模拟信号依据增益函数逐渐接近特定电平。

本发明实施例又提供一种数模转换方法，用于通过具有输出单元的数模转换器将数字信号转换为模拟信号。数模转换方法包含：超采样数字信号以产生超采样信号；当特定条件满足时，依据与超采样信号相关联的参考信号并利用增益函数产生调整信号；调制调整信号以产生调制信号；以及依据调制信号提供模拟信号，其中当特定条件满足时，模拟信号依据增益函数逐渐接近特定电平。

以上所述的数模转换器及数模转换方法可避免由电源闭合/断开瞬变引起的较大噪声。

附图说明

图1是依据本发明实施例的具有DAC的系统的示意图。

图2是依据本发明实施例的增益控制器的示意图。

图3是图2的增益控制器的信号的范例波形图，其中增益控制器应用于单端输出系统。

图4是图2的增益控制器的信号的另一范例波形图，其中增益控制器应用于差分输出系统。

图5是依据本发明另一实施例的具有DAC的系统的示意图。

图6是依据本发明另一实施例的增益控制器的示意图。

具体实施方式

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中的技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的基准。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的「包含」是开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。另外，「耦接」一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表第一装置可直接电气连接于第二装置，或透过其它装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。