[发明专利]Δ-Σ调制器及用于提高Δ-Σ调制器的稳定性的方法

说明书

本发明提供了一种Δ‑Σ调制器，包括接收电路、回路滤波器、具有负电容电路的量化器和反馈电路。接收电路用于接收输入信号和反馈信号，以产生第一信号。回路滤波器耦接于接收电路，用于接收第一信号，以产生滤波信号。量化器耦接于回路滤波器，用于根据滤波信号产生数字输出信号，其中，负电容电路位于量化器的输入端上。反馈电路用于接收该数字输出信号，以产生该反馈信号。相应地，本发明还提供了一种用于提高Δ‑Σ调制器的稳定性的方法。采用本发明，可以提高Δ‑Σ调制器的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种模拟至数字转换器(analog to digital converter，ADC)，更特别地，涉及一种Δ-Σ调制器(delta-sigma modulator)及用于提高Δ-Σ调制器的稳定性的方法。

背景技术

在连续时间(continuous-time)Δ-Σ调制器中，对于时钟频率大于数值1GHz的情形，由于来自量化器(quantizer)或过量回路延迟(excess loop delay，ELD)补偿路径的寄生电容，稳定性问题变得很棘手。此外，在高带宽应用中，过采样比(oversampling ratio，OSR)通常是不足够的，且会出现非理想效应而使得稳定性降低。因此，高位数量化器(例如，5位量化器)被用来改善性能和稳定性。然而，使用高位数量化器会引入较大的输入负载(例如，寄生电容)，而且会因该输入负载而产生额外的极点，这会影响电路的稳定性并增加设计工作量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种Δ-Σ调制器及用于提高Δ-Σ调制器的稳定性的方法，以解决上述问题。

第一方面，本发明提供一种Δ-Σ调制器，包括：接收电路、回路滤波器、具有负电容电路的量化器和第一反馈电路。接收电路用于接收输入信号和反馈信号，并通过将输入信号减去反馈信号来计算差值，以产生第一信号。回路滤波器耦接于接收电路，用于接收第一信号，并对第一信号进行滤波，以产生滤波信号。具有负电容电路的量化器耦接于回路滤波器，用于根据滤波信号产生数字输出信号，其中，负电容电路位于量化器的输入端上。第一反馈电路用于接收数字输出信号，以产生该反馈信号。

第二方面，本发明提供一种用于提高Δ-Σ调制器的稳定性的方法，其适用于如上所述的Δ-Σ调制器，具体包括以下步骤：接收输入信号和反馈信号，并通过将输入信号减去反馈信号来计算差值，以产生第一信号；接收第一信号，并对第一信号进行滤波，以产生滤波信号；量化器根据滤波信号产生数字输出信号；以及，接收该数字输出信号，以产生该反馈信号。

在以上技术方案中，Δ-Σ调制器中的量化器具有负电容电路，其中，负电容电路位于该量化器的输入端上，用于减少量化器的输入寄生电容，进而提高Δ-Σ调制器的稳定性。

本领域技术人员在阅读附图所示优选实施例的下述详细描述之后，可以毫无疑义地理解本发明的这些目的及其它目的。详细的描述将参考附图在下面的实施例中给出。

附图说明

通过阅读后续的详细描述以及参考附图所给的示例，可以更全面地理解本发明，其中：

图1是根据本发明一实施例示出的一种连续时间Δ-Σ调制器的示意图；

图2是根据本发明另一实施例示出的一种Δ-Σ调制器的示意图；

图3根据本发明一实施例示出了一种具有负电容电路的量化器的示意图；

图4根据本发明另一实施例示出了一种具有负电容电路的量化器的示意图；

图5是根据本发明一实施例示出的一种用于提高Δ-Σ调制器的稳定性的方法的流程示意图。