[发明专利]一种低噪声模拟数字转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种将模拟信号转换为数字信号的模拟数字转换装置。

背景技术

模拟数字转换装置是电子领域应用非常广泛的器件。低噪声的模拟数字转换装置可以大大提高电子产品的性能，但是低噪声的模拟数字转换装置设计和生产都非常困难。

发明内容

本发明披露了一种低噪声模拟数据转换装置，由控制器5，加法器4，模拟数字转换器1组成，所述一种低噪声模拟数据转换装置，含有两个或两个以上的模拟数字转换器1，模拟输入信号2分别连接到模拟数字转换器1的模拟输入端，模拟数字转换器1的输出端与加法器4的加法输入端连接，控制器5连接到加法器4的控制端和各个模拟数字转换器1的控制端，在每次转换完成后，控制器5控制加法器4，把各个模拟数字转换器1的转换结果相加，相加的结果为数字信号输出6，作为所述一种低噪声模拟数据转换装置的转换结果。根据统计理论计算，N个模拟数字转换器1并联运用，可以将噪声降低到单个模拟数字转换器1的1/                                                ，取得了降低噪声的效果。进一步，在模拟数字转换器1的前端接入模拟信号放大器10，接线方式为，模拟数字转换器1的输入端连接到与之对应的各自独立的模拟信号放大器10的输出端，模拟信号放大器10的输入端与模拟输入信号2连接，采取这一措施后，可以将模拟信号放大器10的总噪声降低到单只模拟信号放大器10的1/，有利于进一步降低所述一种低噪声模拟数据转换装置的总噪声。更进一步，每个模拟数字转换器1的数字输出端连接到与之对应的数字信号处理器8的输入端，数字信号处理器8的输出端连接到加法器4的加法输入端。数字信号处理器8包含，数字滤波器12，误差纠正器13，或其中之一。根据不同的模拟数字转换器1，先进行数字滤波再纠正误差或先纠正误差再进性数字滤波。通过数字滤波器12可以进一步滤除噪声，通过误差纠正器13，可以提高所述一种低噪声模拟数字转换装置的线性度。采取本专利所披露的方法，有效的降低了所述一种低噪声模拟数字转换装置的噪声，取得了优异的性能。

图1  一种低噪声模拟数字转换装置实例。

图2  具有模拟信号放大器的一种低噪声模拟数字转换装置实例。

图3  具有数字信号处理器的一种低噪声模拟数字转换装置实例。

图4  数字信号处理器的组成 

图中：1.模拟数字转换器，2.模拟输入信号，3.模拟数字转换器输出信号，4.加法器，5.控制器，6.数字信号输出，7.模拟数字转换器控制端， 8.数字信号处理器，9.模拟信号放大器输出，10.模拟信号放大器，11.加法器控制端， 12.数字滤波器，13.误差纠正器，14. 数字信号处理器输出信号。

具体实施例

下面结合附图，对本发明的具体实施方式做详细的说明。图1所示为本发明一种低噪声模拟数字转换装置实例。由控制器5，加法器4，模拟数字转换器1组成。其中模拟数字转换器1至少有两个，或两个以上。模拟输入信号2分别连接到各个模拟数字转换器1的模拟输入端，模拟数字转换器1的输出端与加法器4的加法输入端连接，控制器5连接到加法器4的控制端和各个模拟数字转换器1的控制端，在每次转换完成后，控制器5控制加法器4，把各个模拟数字转换器1的转换结果相加，相加结果为数字信号输出6，作为所述一种低噪声模拟数据转换装置的转换结果。根据统计理论计算，我们可以使模拟数字转换器1的噪声降低到1/，其中N是所用的模拟数字转换器1的个数。取得了降低噪声的效果。图2所示为具有模拟信号放大器的一种低噪声模拟数字转换装置实例。在各个模拟数字转换器1的前边增加模拟信号放大器10，模拟输入信号2与模拟信号放大器10的输入端连接，模拟信号放大器10的输出端与各自相对应的模拟数字转换器1的输入端连接。这种连接方式，不仅可以使模拟数字转换器1的噪声降低到1/，而且还可以使对应的模拟信号放大器10的噪声降低到单只模拟信号放大器10的1/，获得更优异的低噪声效果，其中N是所用模拟信号放大器10的个数和模拟数字转换器1的个数。图3所示为具有数字信号处理器的一种低噪声模拟数字转换装置实例。模拟数字转换器1的数字输出端连接到与之对应的各自独立的数字信号处理器8的输入端，数字信号处理器8的输出端连接到加法器4的加法输入端，数字信号处理器8包括数字滤波器12，误差纠正器13，或其中之一。图4所示为数字信号处理器的组成。数字信号处理器10有两个信号处理模块，数字滤波器12和误差纠正器13。根据不同的模拟数字转换器1，及不同的设计要求，可以选择先进行数字滤波再纠正误差或先纠正误差再进性数字滤波，或只进行其中一项处理。通过数字滤波器12可以进一步滤除噪声，通过误差纠正器13，可以提高所述一种低噪声模拟数字转换装置的线性度。这些模块的选择和设计是本专业常规和现有技术，在此就不再累述。采取本专利所披露的方法，有效的降低了所述一种低噪声模拟数字转换装置的噪声，取得了优异的性能。