[发明专利]改进的模数转换器

权利要求书

1.一种用于将模拟输入信号转换成对应的数字输出信号的模数转换器，包括：

第一转换器，用于接收所述模拟输入信号，并且基于所述模拟输入信号和第一转换增益设置来输出一个脉冲宽度调制(PWM)信号；所述第一转换器包括一个PWM调制器，用于生成所述PWM信号，使得通过能够在时间上连续变化的脉冲宽度来对所述输入信号进行编码；

第二转换器，用于接收所述PWM信号，并且基于所述PWM信号和第二转换增益设置来输出所述数字输出信号，所述第二转换器包括第一PWM-数字调制器；以及

一个增益分配块，用于基于所述PWM信号来生成所述第一转换增益设置和所述第二转换增益设置。

2.根据权利要求1所述的模数转换器，其中所述增益分配块包括：第二PWM-数字调制器，被配置为接收所述PWM信号的一个型式，并且基于所述PWM信号来输出一个控制数字信号；以及，一个控制器，用于接收所述控制数字信号，以控制所述第一转换增益设置和所述第二转换增益设置。

3.根据权利要求2所述的模数转换器，其中所述第二PWM-数字调制器具有比所述第一PWM-数字调制器更低的输出分辨率和更低的延时中的至少一个。

4.根据权利要求2-3中的任一项所述的模数转换器，其中所述第二PWM-数字调制器包括第一计数器，所述第一计数器被配置为接收第一时钟信号并且被配置为在由所述PWM信号的一个或多个脉冲定义的一个间隔期间确定对所述第一时钟信号的周期数目的计数。

5.根据权利要求4所述的模数转换器，其中所述第二PWM-数字调制器还包括第二计数器，其中所述第一计数器被配置为在所述PWM信号的第一状态的一个间隔期间确定对所述第一时钟信号的周期数目的第一计数，且所述第二计数器被配置为在所述PWM信号的第二状态的一个间隔期间确定对所述第一时钟信号的周期数目的第二计数，且所述第二PWM-数字调制器被配置为由所述第一计数和所述第二计数确定一个占空比值。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的模数转换器，其中所述PWM调制器包括一个比较器，用于将一个基于所述输入信号的信号与一个固定频率的周期性时变参考波形进行比较。

7.根据权利要求6所述的模数转换器，其中所述周期性时变参考波形的偏移能够基于所述第一转换增益设置而变化。

8.根据权利要求6所述的模数转换器，其中所述PWM调制器被配置为从一个工作循环的开始输出第一信号电平，直至所述比较器的输出指示所述周期性时变参考波形已经达到与基于所述输入信号的信号相同的值，然后输出第二信号电平，直至所述工作循环的结束。

9.根据权利要求6所述的模数转换器，其中所述PWM调制器包括一个尖峰发生器，所述尖峰发生器被配置为从一个工作循环的开始输出第一信号电平，直至所述比较器的输出指示所述周期性时变参考波形已经达到与基于所述输入信号的信号相同的值，然后输出一个固定持续时间的脉冲。

10.根据权利要求1至3中的任一项所述的模数转换器，其中所述PWM调制器包括一个尖峰编码器，所述尖峰编码器被配置为将一个基于所述输入信号的误差信号与一个参考值比较，且当所述误差信号达到所述参考值时输出一个固定持续时间的脉冲。

11.根据权利要求1至3中的任一项所述的模数转换器，其中所述PWM调制器包括一个迟滞比较器，所述迟滞比较器被配置为将一个基于所述输入信号的信号与第一限值和第二限值比较，且当达到所述第一限值时，在第一输出状态和第二输出状态之间切换，且当达到所述第二限值时，在第二输出状态和第一输出状态之间切换。

12.根据权利要求1至3中的任一项所述的模数转换器，其中所述第一PWM-数字调制器包括一个受控振荡器，所述受控振荡器被配置为在所述PWM信号的一个脉冲期间以第一频率输出一个振荡信号。