[发明专利]模数转换器和模数转换器电路电压控制方法

说明书

技术领域

本公开涉及模数(AD)转换器和模数转换器电路电压控制方法。

背景技术

当模数转换器电路用于进行数字信号处理时，将输入的模拟信号精确地转换为数字信号对于该转换器电路之后的信号处理而言是非常重要的。因此，通常将自动增益控制(AGC)电路布置在模数转换器电路之前的级。通过这样做，不会丢失波形信息，并且也不会损失分辨率。由此，模拟信号的振幅水平受到自动控制，并且模拟输入信号的振幅范围被设置成大致匹配于动态范围。

此外，在高速无线通信装置中用于接收处理的模数转换器电路(闪烁型，flash type)将基准电压划分成多个等级，并分别将每个划分的电压与模拟输入电压相比较。同时，该模数转换器电路将比较结果编码为二进制编码的数字值。此时，根据该基准电压确定上述模数转换器电路的模拟输入动态范围。特别地，当进行与广播或通信相关的信号处理时，可以设想传输路径上的损失，因此将模拟信号水平保持在恒定范围内是必要的。

这里，作为一种用于自动控制模拟信号的振幅水平的方法，存在使用(通过将从模数转换器电路的数字输出中提取的信号的振幅值与预定的设定值相比较而获得的)差分数据来可变地设置确定模数转换器电路的模拟输入动态范围的基准电压的技术(参见日本专利申请公开第JP-A-1-37121号和日本专利申请公开第JP-A-09-116435号)。

通过使用该技术，可以使模拟输入信号的动态范围与基准电压之间的电压差(VOH-VOL)相匹配，并且获得能够恒定地最大限度地利用模数转换器电路的量化分辨率的结构。此外，由于不必对模拟输入信号进行增益控制，所以不需要自动增益控制(AGC)电路。

发明内容

由于在上述技术中基准电压被调节，所以量化分辨率的宽度(1LSB(最低有效位))改变，并且因此对模数转换器电路的操作制约变得更严格。另外，为了使用数字输出，必须使用脉宽调制(PWM)来从数字转换为模拟、使用低通滤波器来平滑输出以获得增益控制信号GCNT、以及提供用于将GCNT信号反馈到输入侧的路径。另外的缺点是，为了使模拟信号通过模数转换器电路并使模拟输入收敛，需要过多量的时间。例如在日本专利申请公开第JP-A-7-50583号中描述了与上文描述的技术相类似的技术(调节基准电压并使其匹配的技术)。

特别地，当使用非常精细的处理时，每个晶体管和电阻元件等之间的相对变化的影响使模拟输入的收敛时间变得显著可见，并且通常执行使得尽可能放宽对量化分辨率的宽度的制约条件的设计。

此外，已知类似的技术，在该技术中，在通过自动增益控制电路放大到一定水平之后，通过将基准电压改变到模拟输入振幅来调节基准电压并使其匹配(例如，参见日本专利申请公开第JP-A-8-154106号)。通过使用该技术，可以使量化分辨率的宽度(1LSB)保持在模数转换器电路的操作制约条件之内，从而克服上述调节基准电压并使其匹配的技术的问题。

然而，在通过自动增益控制电路放大到一定水平之后通过将基准电压改变到模拟输入振幅来调节基准电压并使其匹配的该技术中，需要二阶段的调节序列(在自动增益控制电路中将模拟输入振幅调节到基准水平的步骤，以及随后调节基准电压调节并使基准电压与已变成基准水平的输入振幅相匹配的步骤)。结果，花费了不必要的量的时间来使操作状态收敛。当在高速无线通信中的发送操作和接收操作之间的切换中收敛时间制约严格时，这是特别不利的。

鉴于上述情况，希望提供一种新颖的改进的模数转换器及模数转换器电路电压控制方法，其能够缩短模数转换期间模拟输入振幅的收敛时间，并能够最大限度地利用模数转换器电路的设想的量化分辨率。

根据本公开的实施例，提供了一种模数转换器，该模数转换器包括：自动增益控制电路，该自动增益控制电路改变模拟信号的输入振幅，并将该模拟信号输出到将该模拟信号转换为数字信号的模数转换器电路；以及第一检测部分，该第一检测部分将由该自动增益控制电路输出的模拟信号的输出范围与预定的电压范围相比较，并基于比较结果而控制由该自动增益控制电路输出的模拟信号的输出范围。

所述第一检测部分可以将由该自动增益控制电路输出的模拟信号的输出范围与该模数转换器电路的基准电压相比较，并且可以基于比较结果而控制由该自动增益控制电路输出的模拟信号的输出范围。

在由该自动增益控制电路输出的模拟信号的输出范围超过所述基准电压的范围的时间段期间，该第一检测部分可以输出表示该自动增益控制电路的输出超过该模数转换器电路的基准电压范围的信号。

由该第一检测部分输出的信号可以是脉冲。