[发明专利]∑-Δ调制器

说明书

技术领域

本发明涉及∑-Δ调制器。尤其，本发明涉及的∑-Δ调制器，例如可适当使用在将模拟信号转换成数字信号的A/D转换器上。另外，本发明还涉及用于∑-Δ调制器的D/A转换器。

背景技术

A/D转换器具有将传感器等输出的模拟数据转换成数字数据的功能。因此，A/D转换器发挥物理现象与数字电路之间的接口作用。A/D转换器在通信、医疗、测量等很多领域广泛使用，已被应用于便携式电话或电视等的无线设备、医疗设备、卫生设备、测量设备等中。

作为A/D转换器的构成之一，已知有使用∑-Δ调制器的A/D转换器（例如，专利文献1）。使用∑-Δ调制器的A/D转换器，具有如下特点：将输入信号与量化步长的差分通过积分电路进行积分而不断进行量化，从而抑制量化误差。通过使用这样的∑-Δ调制器，可利用较小芯片面积的半导体集成电路实现较高分辨率的A/D转换器。

图5表示使用现有∑-Δ调制器的A/D转换器的一个构成的电路图。图5所示的A/D转换器具有∑-Δ调制器5、滤波器9。

∑-Δ调制器5通过分别对极性被后述的数字信号ψ控制的参考电压+Vref及－Vref与输入电压+Vin及－Vin进行积分，并且将其量化，输出二进制（或多进制）数字信号ψ。

滤波器9是抽取（Decimation）滤波器等，对∑-Δ调制器5输出的数字信号ψ进行滤波或积分、平均化等处理，输出对应于输入电压+Vin及－Vin的数字信号。基于该数字信号ψ，如后述地确定切换参考电压+Vref和－Vref的定时。

∑-Δ调制器5具有积分电路10、第一DAC部34、第二DAC部54、比较器70。

积分电路10具有全差动放大器101、第一电容107、第二电容109、第一输入电阻103、第二输入电阻105。

全差动放大器101，作为输入端子具有非反相输入端子与反相输入端子，作为输出端子具有反相输出端子与非反相输出端子。另外，全差动放大器101的反相输出端子与非反相输出端子的电压作为积分结果，输出给比较器70。

第一电容107连接全差动放大器101的反相输出端子与非反相输入端子，将反相输出端子的信号反馈给非反相输入端子。另外，第二电容109连接全差动放大器101的非反相输出端子与反相输入端子，将非反相输出端子的信号反馈给反相输入端子。

比较器70参照未图示的采样时钟，与该采样时钟的跃迁定时同步地比较从全差动放大器101输出的两个积分结果，将其比较结果作为二进制数字信号ψ输出。

第一输入电阻103具有被供给输入电压+Vin的一端和连接在全差动放大器101的非反相输入端子上的另一端。另外，第二输入电阻105具有被供给输入电压－Vin的一端和连接在全差动放大器101的反相输入端子上的另一端。

第一DAC部34具有第一开关343、第二开关345、第一电阻341。向第一开关343的一端供给参考电压+Vref，其另一端连接于第一电阻341的一端。另外，向第二开关345的一端供给参考电压－Vref，其另一端连接于第一电阻341的一端。第一开关343根据数字信号ψ，切换导通状态与断开状态。另外，第二开关345根据数字信号ψ的反相信号，切换导通状态与断开状态。通过该第一开关343与第二开关345基于数字信号ψ进行互补动作，参考电压+Vref及－Vref基于数字信号ψ被反馈到积分电路10。

第二DAC部54具有第三开关543、第四开关545、第二电阻541。向第三开关543的一端供给参考电压－Vref，其另一端连接于第二电阻541的一端。另外，向第四开关545的一端供给参考电压+Vref，另一端连接于第二电阻541的一端。第三开关543根据数字信号ψ，切换导通状态与断开状态。另外，第四开关545根据数字信号ψ的反相信号，切换导通状态与断开状态。通过该第三开关543与第四开关545基于数字信号ψ进行互补动作，参考电压+Vref及-Vref基于数字信号ψ被反馈到积分电路10。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-333053号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在图5所示的A/D转换器中，第一电阻341的一端的电压与第二电阻541的一端的电压，根据数字信号ψ在+Vref与－Vref之间变动。