[发明专利]电流数模转换器及将数字信号转换成模拟信号的方法

说明书

技术领域

本申请总体上涉及用于在Σ-Δ调制器，可消除导致模数转换器的转换误差的误差来源的相关电路和方法。

背景技术

模数转换器(analog-to-digital converter，ADC)被广泛用于各种电子设备和系统，如移动电话，音响设备，图像捕获设备，视频设备，通信系统，传感器和测量设备，雷达系统，及其他应用当中。一个典型的ADC是一种电子电路，被配置成接收模拟信号，其通常是一个随时间变化的信号，ADC反复以离散的时间间隔对模拟信号进行采样，并且在每个采样时间间隔输出数字信号(例如，一位序列(bit sequence)或数字字(digital word))，它代表在采样间隔内该模拟信号的值。因为ADC的输出是一个N位序列，模拟信号被离散成M＝2^N整数值。N被称为ADC的位分辨率(bit resolution)。例如，如果一单端ADC是8位设备，则输入信号可被离散化为2⁸＝256的值(0，1，2，3...255)。

典型的ADC有几种类型，并且它们可分为两组：具有单位(single-bit)量化(例如，比较器)的ADC和具有多位(multi-bit)量化(例如，N位ADC)的ADC。多位量化的ADC可包括压控振荡器(VCO)为主的ADC，Σ-ΔADC，逐次逼近寄存器ADC和闪存型ADC，等等。多位Σ-ΔADC在无线和有线通信系统越来越多地使用。尽管这些类型的ADC比闪速ADC慢，例如，它们能够有非常高的位分辨率和高转换精度。Σ-ΔADC的一个方面是，它的Σ-Δ调制器(modulator)可将误差引入Σ-ΔADC的输出，这可导致符号间干扰(inter-symbol interference)和信号转换错误。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电流数模转换器及将数字信号转换成模拟信号的方法，以有效地解决上述问题。Σ-Δ调制器可以包括电流数模转换器(IDAC)，其包括一或多个可切换开关的电流源，为驱动IDAC的一或多个模拟输出。电流源可以具有相关联的电容。电流源的切换可以在IDAC的输出产生电流尖峰(current spikes)。在某些情况下，这些电流尖峰可以导致Σ-Δ模数转换器中噪声和符号间干扰。补偿电容器可以被连接到电流源并被信号驱动，以减少电流尖峰。

依据本发明的一方面，提供了一种电流数模转换器，包括：第一电流源和第二电流源中的至少一个，其中该第一电流源被设置成提供电流到一第一输出，该第二电流源被设置成从该第一输出拉电流；第一补偿电容和第二补偿电容中的至少一个，其中该第一补偿电容被设置成连接到该第一电流源，该第二补偿电容器被设置成连接到该第二电流源；以及驱动电路，被设置成提供电流到该第一补偿电容和该第二补偿电容的至少一个。

依据本发明的一方面，提供了一种电流数模转换器，包括：一第一电流源，设置成提供电流到电流数模转换器的一第一输出或从该第一输出拉电流；一第一补偿电容，连接到该第一电流源；一参考节点，连接该第一输出；以及驱动电路，设置成提供电流到该第一补偿电容。

依据本发明的一方面，提供了一种将数字信号转换成模拟信号的方法，该方法包括：驱动连接在一第一电流源与一第一输出之间的一第一开关；当该第一开关被驱动以连接该第一电流源和该第一输出时，放大该第一输出的一第一信号；提供该放大的第一信号到一第一补偿电容，该第一补偿电容连接该第一电流源；以及提供该第一输出至一Σ-Δ调制器。

在阅读各个附图中例示的优选实施例的如下详细描述之后，本发明的这些和其他目的对本领域技术人员来说无疑将变得显而易见。

附图说明

图1描述了根据一些实施方式的Σ-Δ调制器的示例。

图2描述了根据一些实施方式的电流数模转换器(IDAC)电路的示例。

图3A描述了根据一些实施方式的用于IDAC的开关控制的示例。

图3B描述了根据一些实施方式，如图2所示的IDAC的节点SS_p的电压示例。

图3C描述了根据一些实施方式，如图2所示的IDAC的节点SS_n的电压示例。

图3D描述了根据一些实施方式，如图2所示的IDAC发生电流尖峰的示例。

图4A和图4B描述了根据一些实施方式，补偿关联电容的IDAC电路示例。