[发明专利]一种24位低失真Sigma-Delta模数转换器

权利要求书

1.一种24位低失真Sigma-Delta模数转换器，其特征在于，包括第一级积分器(101)、第二级积分器(102)、Flash量化器模块(103)、DWA模块(104)、反馈DAC模块(105)和数字抽取滤波器模块(106)，其中，

所述第一级积分器(101)用于将模数转换器输入信号与来自所述反馈DAC模块(105)的反馈信号的差值进行积分，获得第一级积分器输出信号；

所述第二级积分器(102)用于对所述第一级积分器输出信号进行积分，获得第二级积分器输出信号；

所述Flash量化器模块(103)用于将所述输入信号、所述第一级积分器输出信号和所述第二级积分器输出信号按一定权重进行求和后进行多位量化，将模拟信号量化为数字信号并获得16位温度计码；

所述DWA模块(104)用于将所述16位温度计码转换为5位二进制码，同时通过按一定周期注入随机数的轮转选择逻辑获得加权平均后的数字信号；

所述反馈DAC模块(105)用于将所述加权平均后的数字信号转换为模拟反馈信号；

所述数字抽取滤波器模块(106)用于对所述5位二进制码进行数字滤波并降采样，并截取高位24位数字码进行输出；

所述Flash量化器模块(103)包括16个比较器，其中，所述比较器的输入端输入所述输入信号、所述第一级积分器输出信号和所述第二级积分器输出信号，用于对所述输入信号、所述第一级积分器输出信号和所述第二级积分器输出信号分别进行加权后相加并与所述比较器的参考电压进行比较，使得每个比较器均获得1位温度计码；

所述比较器包括依次连接的内置加法电路(1031)、预放大器(1032)和比较锁存器(1033)，其中，

所述内置加法电路(1031)包括第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5、第六开关K6、第一电容C₁、第二电容C₂、第三电容C₃和寄生电容C_p，所述第一开关K1和所述第一电容C₁串联在所述输入信号的输入端与所述预放大器(1032)的反向输入端之间，所述第二开关K2和所述第二电容C₂串联在所述第一级积分器(101)的输出端与所述预放大器(1032)的反向输入端之间，所述第三开关K3和所述第三电容C₃串联在所述第二级积分器(102)的输出端与所述预放大器(1032)的反向输入端之间；所述第四开关K4的一端连接在所述第一开关K1与所述第一电容C₁之间，另一端连接至接地端；所述第五开关K5的一端连接在所述第二开关K2与所述第二电容C₂之间，另一端连接至接地端；所述第六开关K6的一端连接在所述第三开关K3与所述第三电容C₃之间，另一端连接至参考电压V_ref；在所述预放大器(1032)的反向输入端包括寄生电容C_p；

在所述预放大器(1032)的反向输入端与输出端之间连接有第七开关K7；

所述预放大器(1032)的正向输入端连接接地端，所述预放大器(1032)的输出端连接至所述比较锁存器(1033)的反向输入端，所述比较锁存器(1033)的正向输入端连接接地端。

2.根据权利要求1所述的24位低失真Sigma-Delta模数转换器，其特征在于，所述第一级积分器(101)的输入端连接有第一加法器(107)，所述第一加法器(107)用于对所述输入信号和所述反馈信号进行差运算。

3.根据权利要求1所述的24位低失真Sigma-Delta模数转换器，其特征在于，所述第一级积分器(101)和所述第二级积分器(102)均为离散时间型开关电容延迟积分器，Z域传递函数均为

4.根据权利要求3所述的24位低失真Sigma-Delta模数转换器，其特征在于，所述第一电容C₁、所述第二电容C₂和所述第三电容C₃的电容比值为1:2:1。