[发明专利]调制器及用于调制器的方法、音频系统

说明书

本发明的各实施方式总体上涉及具有大输入阻抗的甚高动态范围开关电容器ADC。具体地，涉及一种调制器，其被配置成通过经由反馈路径提供反馈电压来响应输入摆动，以在超过预定阈值的信号电平处利用增加的信号功率对噪声和失真功率的增加进行折中。数模转换器(DAC)使用偏置有给定电流的电阻器串生成反馈电压，并且根据输入值进行开关以缓解在求和节点处的电压摆动。

技术领域

本公开内容涉及模数转换器(ADC)，并且更具体地涉及能够处理大输入信号范围同时具有高输入阻抗以用于例如在音频系统中容忍在大输入信号电平处的增加的失真和噪声的应用的开关电容器ADC。

背景技术

高性能音频记录技术的趋势是支持声压级(SPL)的甚高动态范围，声压级通常与作为标准参考级的人类听觉阈值相比较而以dB为单位被测量。在20μPa(rms)的压力级处的可听度下限被定义为0dBSPL的SPL。可以相对于这一水平进行声级测量。例如，1Pa(rms)的压力级等于94dBSPL的SPL。SPL上限可以不被清楚地定义并且能够取决于期望的应用范围。工程音频系统或者麦克风系统的一个问题是提供适应大动态范围的、具有低功耗的架构。因此，需要设计音频系统和部件以高效地处理高SPL水平。

发明内容

根据一个方面，提供一种调制器，包括：模拟输入，被配置成接收模拟输入电压；调制器路径，包括经调制的数字输出并且被配置成在所述调制器数字输出处生成经调制的数字输出信号；以及反馈路径，耦合到所述经调制的数字输出并且包括被配置成根据所述经调制的数字输出信号生成浮动电压的数模转换器。

根据另一方面，提供一种音频系统，包括：模拟输入，被配置成接收模拟输入电压；调制器部件，包括经调制的数字输出并且被配置成生成所述经调制的数字输出；以及反馈部件，耦合到所述经调制的数字输出，包括数模转换器，所述数模转换器被配置成生成浮动电压并且使用所述浮动电压减轻从所述模拟输入处的所述模拟输入电压到所述调制器路径的电压摆动。

根据又一方面，提供一种用于调制器的方法，包括：在调制器的模拟输入处接收从传感器得到的模拟信号；在调制器路径中调制所述模拟信号，以在数字输出处生成数字输出信号；根据所述数字输出在到所述调制器路径的反馈路径中经由数模转换器生成浮动电压；以及响应于耦合到所述调制器路径的求和节点的求和信号的变化，修改由所述数模转换器生成的所述浮动电压。

附图说明

图1是图示根据所公开的各个方面的A/D转换器系统的框图；

图2是图示根据所描述的各个方面的音频系统的框图；

图3是图示根据所描述的各个方面的另一A/D调制器系统的框图；

图4是图示根据所描述的各个方面的关于输入电压的信噪功率的图；

图5是图示根据所描述的各个方面的调制器的另一框图；

图6图示根据所描述的各个方面的另一音频系统；

图7是根据所描述的各个方面的仿真图；以及

图8是图示根据所描述的各个方面的调制器的另一方法的流程图。

具体实施方式

现在将参考附图描述本公开内容，其中相似的附图标记始终用于指代相似的要素，并且其中所图示的结构和设备未必按比例绘制。如本文中所使用的，术语“部件”、“系统”、“接口”等意在指代计算机相关的实体、硬件、软件(例如执行的)和/或固件。例如部件可以是具有处理设备的电路、处理器、在处理器上运行的进程、控制器、对象、可执行文件、程序、存储设备、计算机、平板电脑和/或移动电话。仅作为说明，在服务器上运行的应用和服务器也可以是部件。一个或多个部件可以驻留在进程中，并且部件可以被局限在一个计算机上和/或分布在两个或多个计算机之间。本文中可以描述元件的集合或者其他部件的集合，其中术语“集合”可以被解释为“一个或多个”。