[实用新型]一种用于数字麦克风的连续时间多比特模数转换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及信号处理技术领域，具体涉及一种模数转换器。

背景技术

随着消费类电子设备产品对音频领域越来越高的要求，西格玛德尔塔调制器作为一种实现高分辨率模拟数字转换的有效途径，越来越受到关注，并广泛用于音频处理技术领域。

现有技术中常用于数字麦克风的模数转换器为单比特四阶西格玛德尔塔模数转换器，如图1所示，其包括依次级联的第一阶积分器（stg1）、第二阶积分器（stg2）、第三阶积分器（stg3）及第四阶积分器（stg4）；还包括一单比特量化器(1bit_adc)、一数模转换器（1bit dac）、及一加法器；输入信号（in）经过上述的模数转换器，最终输出信号（1bit dout）为一位数字PDM（Pulse-Density Modulated，脉冲密度调制码）码流，以满足数字麦克风行业标准对单比特PDM码流的需求。

由于积分器是模数转换器中的主要功耗单元，采用多个阶数的积分器势必提高了系统的功耗和复杂度，无法满足消费类电子设备对低功耗高分辨率的模数转换器的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种用于数字麦克风的连续时间多比特模数转换器，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种用于数字麦克风的连续时间多比特模数转换器，应用于数字麦克风，其中，包括用于将模拟输入信号转换为多比特码流的第一功能单元及与所述第一功能单元连接的用于将多比特码流转化为单比特码流输出的第二功能单元，所述第一功能单元包括一信号输入端、一信号输出端，所述第一功能单元通过所述信号输入端接收模拟输入信号，并通过所述信号输出端连接所述第二功能单元的信号输入端；

所述第一功能单元包括多个依次级联的积分器、一多比特量化器、一用于反馈的多比特数模转换器、一加法器；所述加法器位于其中第一个所述积分器的输入端；

所述多比特量化器用于接收每一级积分器的输出信号并量化为数字信号；所述多比特数模转换器将所述多比特量化器获得的数字信号转换为模拟信号；所述加法器用于接收所述多比特数模转换器转换的模拟反馈信号，并对模拟输入信号与模拟反馈信号求差，得出误差信号。

优选地，所述积分器采用连续时间积分器。

优选地，所述积分器包括一运算放大器，所述运算放大器设有同相输入端、反相输入端，所述同相输入端接一参考信号；

所述积分器的反相输入端通过一电容连接所述积分器的输出信号端；和/或所述积分器的反相输入端通过一电阻连接输入信号或上一级积分器的输出信号。

优选地，所述第二功能单元包括多个依次级联的数字积分器、一单比特编码器、一多比特编码器、一数字加法器，所述数字加法器位于第一个所述数字积分器的输入端；

所述单比特编码器用于接收每一级数字积分器的输出信号并进行编码；所述多比特编码器将单比特编码器获得的数字信号转换为多比特编码信号；所述数字加法器接收所述多比特编码信号，并对输入信号与编码信号求差，得出误差信号。

优选地，所述数字积分器采用D类型的触发器。

优选地，所述第一功能单元包括m个依次级联的积分器；所述多比特量化器为一n比特量化器；所述多比特数模转换器为一n比特数模转换器；其中m，n分别为一大于等于1的正整数。

优选地，所述第二功能单元包括m个依次级联的数字积分器；所述多比特编码器为一n比特编码器；

其中m，n分别为一大于等于1的正整数。

优选地，所述第一功能单元包括2个依次级联的积分器；

和/或所述多比特量化器为一4比特量化器；所述多比特数模转换器为一4比特数模转换器。

优选地，所述第二功能单元包括2个依次级联的数字积分器；和/或所述多比特编码器为一4比特编码器。

有益效果：由于采用以上技术方案，本实用新型减少了积分器的阶数，降低了模数转换器的功耗和系统复杂度，同时增加了模数转换器输入的动态范围。

附图说明

图1为现有技术的单比特四阶西格玛德尔塔模数转换器示意图；

图2为本实用新型采用的第一功能单元的结构示意图；

图3为图2的一种具体实施例的示意图；

图4为本实用新型的第一功能单元的积分器的结构示意图；

图5为本实用新型采用的第二功能单元的结构示意图；

图6为本实用新型用于数字麦克风的多比特模数转换器示意图。

具体实施方式