[发明专利]模数转换器系统

说明书

本发明公开了一种模数转换器系统，涉及模数转换器技术领域。本发明包括采样保持电路模块、与采样保持电路模块相连接的量化器；采样保持电路模块，用于采样输入的信号，并对信号进行保持输送；量化器，用于将采样保持电路模块采样的信号量化为数字信号。本发明通过改进运算放大器的架构，并通过多级放大及前馈通路技术，在保证带内增益的同时大大提高放大器的GBW，本发明通过建模及电路模型仿真，保证环路的相位裕度及增益裕度，本发明通过校准来校正量化器的失调并引用动态锁存，从而提高量化器的速度。

技术领域

本发明属于模数转换器技术领域，特别是涉及一种模数转换器系统。

背景技术

模数转换器，是指将连续变化的模拟信号转换为离散数字信号的器件/ 电路，常用的ADC结构有快闪型(Flash)、流水线型(pipelined)、逐次 逼近型(SAR)及过采样型(Sigma-Delta)等。其中过采样型又分为两种： 连续时间Sigma-Delta ADC(CT Sigma-Delta)和离散时间Sigma-Delta ADC (DT Sigma-Delta)，其中连续时间Sigma-Delta ADC更适用于高带宽的应 用且具有天然的抗混叠能力。

ADC中需要的环路滤波器，其中的运算放大器需要工作在很快的频率， 其单位增益带宽(GBW)需要大于10GHz，不易保证信号带宽内的高增益， 且对于阶数n3的环路滤波器，由于其零极点非常复杂，保证环路的稳定性 非常困难，精度很高的CT Sigma-DeltaADC，其中反馈DAC的非线性极大的 影响整个ADC的性能，且工作在fs＝5GHz的量化器，它的失调与速度比较难 以保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模数转换器系统，解决了现有技术中的模 数转换器不易保证信号带宽内的高增益、保证环路的稳定性非常困难的技 术问题。

为达上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种模数转换器系统，包括采样保持电路模块、与采样保持电路模块 相连接的量化器；

采样保持电路模块，用于采样输入的信号，并对信号进行保持输送；

量化器，用于将采样保持电路模块采样的信号量化为数字信号。

可选的，模数转换器为过采样型模数转换器中的连续时间模数转换器。

可选的，连续时间模数转换器包括环路滤波器、与环路滤波器相连接 的量化器、与量化器相连接的数字滤波器、与环路滤波器和量化器相连接 的数模转化器。

可选的，模数转换器在使用时需要先进行测试，来确定模数转换器的 各项运行指标，模数转换器的评估指标包括分辨率、信噪比、信号噪声失 真比、无杂散动态范围、总谐波失真、有效位数；

信噪比是ADC的输出端信号功率与噪声功率之比，信噪比的计算公式 为：

信号噪声失真比是信号功率与电路噪声，量化噪声以及谐波失真功率 之和的比值，信号噪声失真比的计算公式为：

无杂散动态范围是信号功率与最大杂散功率的比值，无杂散动态范围 的计算公式为：

总谐波失真是总谐波功率与信号功率之比，总谐波失真的计算公式为：

可选的，有效位数使模数转换器实际能够达到的分辨率。有效位数可 通过信号噪声失真计算得到；分辨率是检测数字滤波器输出的数字码的位 宽。

本发明的实施例具有以下有益效果：