[发明专利]Δ-Σ模数转换器中的嵌入式过载保护

说明书

本发明涉及Δ‑Σ模数转换器中的嵌入式过载保护。Δ‑Σ调制器不能处理好过载，而且如果输入超出调制器的满量程范围则往往变得不稳定。为了提供过载保护，改进的技术在Δ‑Σ调制器中嵌入过载探测器。当检测到过载状况时，Δ‑Σ调制器的系数被调整以适应重载输入。改进的技术有利地允许Δ‑Σ调制器合适地处理过载而没有复位，并在降低分辨率提供更大的动态范围。此外，Δ‑Σ调制器的系数可以以这样的方式进行调整，以确保噪声转移函数不受影响。

技术领域

本发明涉及集成电路的领域，尤其涉及Δ-Σ模数转换器。

背景技术

在许多电子应用中，模拟输入信号被转换为数字输出信号(例如，用于进一步的数字信号处理)。例如，在精密测量系统中，电子装置被设置具有一个或多个传感器以进行测量，并且这些传感器可产生模拟信号。该模拟信号然后将被提供到模数转换器(ADC)的输入，以产生数字输出信号，以便进一步处理。在另一种情况中，天线基于在空气中携带信息/信号的电磁波产生模拟信号。由天线产生的模拟信号随后作为输入提供到ADC以产生数字输出信号，以便进一步处理。

模数转换器可以在许多地方，诸如宽带通信系统、音响系统、接收器系统等。ADC可以转换表示真实世界现象的模拟电信号，例如，光，声，温度或压力，用于进行数据处理。设计ADC是不平凡的任务，因为每个应用程序可具有在性能、功耗、成本和尺寸上的不同需求。模数转换器用于范围广泛的应用，包括通信、能源、医疗、仪器仪表和测量、电机和电源控制、工业自动化和航空航天/国防。随着需要ADC的应用增加，对于准确而可靠的转换性能的需求也随之增加。

发明内容

Σ-Δ调制器处理不好过载，而且如果输入超出调制器的满量程范围则往往变得不稳定。为了提供过载保护，改进的技术在Δ-Σ调制器中嵌入过载探测器。当检测到过载状况时，Δ-Σ调制器的系数被调整以适应过载输入。改进的技术有利地允许Δ-Σ调制器优雅地处理过载而没有复位，并提供降低分辨率的更大动态范围。此外，Δ-Σ调制器的系数可以以这样的方式进行调整，以确保该噪声转移函数不受影响。

附图说明

为了提供本公开内容和其特征和优点的更完整理解，可结合附图参考下面的描述，其中类似的参考数字表示相同的部件，其中：

图1示出示例性的Δ-Σ模数转换器；

图2示出示例性的连续时间带通Σ-Δ模数转换器；

图3是根据本公开的一些实施例，用于提供可在Δ-Σ调制器中嵌入的过载保护的示例性装置的系统图；

图4是根据本公开的一些实施例，用于提供在△-Σ调制器中嵌入的过载保护的示例性方法的流程图；

图5示出根据本公开的一些实施例，用于提供在△-Σ调制器中嵌入的过载保护的装置的示例性实现；

图6示出根据本公开的一些实施例，用于提供在△-Σ调制器中嵌入的过载保护的装置的另一示例性实现；

图7示出根据本公开的一些实施例，用于提供在连续时间带通△-Σ调制器中嵌入过载保护的装置的示例性实现；

图8示出根据本公开的一些实施例，用于提供在连续时间带通Δ-Σ调制器中嵌入过载保护的装置的另一示例性实现；

图9示出根据本公开的一些实施例的示例性可编程数模转换器电流单元；

图10示出根据本公开的一些实施例的另一示范性可编程数模转换器电流单元；

图11A-B示出根据本公开的一些实施例的示例性多级过载探测器；

图12示出根据本公开的一些实施例的示例性输出信号返回到正常引起校正信号，以减少或关闭过载保护；