连续时间型SIGMA-DELTA模数转换器的制作方法

本申请涉及模数转换，具体涉及一种连续时间型sigma-delta模数转换器。

背景技术：

1、高性能模数转换器一直是微电子领域的热门研究方向之一。基于过采样技术和sigma-delta调制技术的模数转换器广泛应用于数字音频等领域。从制造工艺来说，sigma-delta调制器对模拟电路不要求严格匹配，很容易与数字系统集成在一起。多年来，在单片系统中使用这类adc己经是明显的发展趋势。而相对于非连续时间型sigma-delta调制器，连续sigma-delta调制器则更容易实现高带宽和低功耗的优点。

2、现有的连续sigma-delta调制器通常采用恒流源进行负反馈，如此在反馈调整结束的时刻可能导致时钟抖动对系统噪声产生影响。

技术实现思路

1、本申请提供一种能够降低时钟抖动对系统噪声影响的连续时间型sigma-delta模数转换器。

2、一种连续时间型sigma-delta模数转换器，包括：

3、反馈模块，包括电阻单元r1、电阻单元r2和电容单元c0，所述电阻单元r1的第一端用于接收p极电平信号，所述电阻单元r1的第二端与所述电容单元c0的第一端连接，所述电阻单元r2的第一端用于接收n极电平信号，所述电阻单元r2的第二端与所述电容单元c0的第二端连接；

4、积分模块，分别与所述电阻单元r1的第二端和所述电阻单元r2的第二端连接，用于对所述反馈模块输出的所述p极电平信号和所述n极电平信号分别进行积分处理；

5、量化模块，与所述积分模块连接，用于对积分处理后的所述p极电平信号和所述n极电平信号进行量化处理，得到目标信号；

6、所述反馈模块还包括：

7、参考电源；

8、开关电容模块，分别与所述参考电源、所述电容单元c0的第一端和第二端连接；

9、控制电路，分别与所述量化模块和所述开关电容模块连接，用于根据所述目标信号控制所述参考电源向所述开关电容模块充电，并控制充电后的所述开关电容模块与所述电容单元c0进行电荷转移，以调整输入至所述积分模块的所述p极电平信号和所述n极电平信号，使得所述目标信号达到目标值。

10、在一个实施例中，所述积分模块包括积分电路，所述积分电路包括积分放大器、电容单元c2、电容单元c3、电阻单元r3和电阻单元r4；所述电阻单元r3的第一端与所述电容单元c0的第一端连接，所述电阻单元r3的第二端与所述积分放大器的第一输入端连接；所述积分放大器的第一输出端与所述量化模块连接，所述电容单元c2并联在所述积分放大器的第一输入端和第一输出端之间；所述电阻单元r4的第一端与所述电容单元c0的第二端连接，电阻单元r4的第二端与所述积分放大器的第二输入端连接；所述积分放大器的第二输出端与所述量化模块连接，所述电容单元c3并联在所述积分放大器的第二输入端和第二输出端之间。

11、在一个实施例中，所述开关电容模块包括：电容单元c1、开关k1、开关k2、开关k3、开关k4、开关k5和开关k6；所述参考电源的第一端与所述开关k1的第一端连接，所述参考电源的第二端与所述开关k2的第一端连接；所述开关k1的第二端分别与所述开关k3的第一端、所述电容单元c1的第一端和所述开关k4的第一端连接；所述开关k2的第二端分别与所述开关k5的第一端、所述电容单元c1的第二端和所述开关k6的第一端连接；所述开关k3的第二端、所述开关k6的第二端分别与所述电容单元c0的第一端连接；所述开关k4的第二端、所述开关k5的第二端分别与所述电容单元c0的第二端连接；所述控制电路分别与各开关的控制端以及所述量化模块连接，用于根据所述目标信号控制各所述开关的开闭状态。

12、在一个实施例中，所述积分电路的数量为多个，各所述积分电路级联连接，其中首端的所述积分电路分别与所述电容单元c0的第一端和第二端连接，末端的所述积分电路与所述量化模块连接。

13、在一个实施例中，所述积分模块还包括多个第一反馈电阻和多个第二反馈电阻；各所述第一反馈电阻的一端分别一一对应连接至奇数级所述积分电路中，所述积分放大器的第一输出端；各所述第一反馈电阻的另一端分别一一对应连接至奇数级所述积分电路的前一级所述积分电路中，所述积分放大器的第一输入端；各所述第二反馈电阻的一端分别一一对应连接至奇数级所述积分电路中，所述积分放大器的第二输出端；各所述第二反馈电阻的另一端分别一一对应连接至奇数级所述积分电路的前一级所述积分电路中，所述积分放大器的第二输入端。

14、在一个实施例中，所述积分模块还包括：

15、累加器，分别与各所述积分放大器的第一输出端、各所述积分放大器的第二输出端和所述量化模块连接，用于对各所述积分放大器输出的所述p极电平信号和所述n极电平信号分别进行累加，并将累加后的所述p极电平信号和所述n极电平信号分别传输至所述量化模块。

16、在一个实施例中，所述积分模块还包括：

17、多个电阻单元r5，各所述电阻单元r5的一端分别一一对应连接至各所述积分放大器的第一输出端，各所述电阻单元r5的另一端分别一一对应连接至所述累加器；

18、多个电阻单元r6，各所述电阻单元r6的一端分别一一对应连接至各所述积分放大器的第二输出端，各所述电阻单元r6的另一端分别一一对应连接至所述累加器。

19、在一个实施例中，所述积分电路的数量为7个。

20、在一个实施例中，所述量化模块包括：

21、比较器，所述比较器的第一输入端与所述积分放大器的第一输出端连接，所述比较器的第二输入端与所述积分放大器的第二输出端连接，所述比较器的输出端与所述控制电路连接；

22、控制器，与所述比较器的控制端连接，用于控制所述比较器对所述p极电平信号和所述n极电平信号进行比较输出。

23、在一个实施例中，所述电容单元c2和所述电容单元c3的电容值可调。

24、上述p极电平信号和n极电平信号通过电阻单元r1、电阻单元r2和电容单元c0后经反馈调整输出至积分模块，经积分模块的积分处理后通过量化模块进行模数转换，得到目标信号；其中反馈调整采用电容反馈的方式，由控制电路根据目标信号控制参考电源向开关电容模块充电，并控制充电后的开关电容模块与电容单元c0进行电荷转移，以调整输入至积分模块的p极电平信号和n极电平信号，实现目标信号的反馈调整，使得目标信号达到目标值，采用电容反馈的方式能够降低时钟抖动对系统噪声的影响，且用于实现反馈的反馈模块电路结构简单。

技术特征：

1.一种连续时间型sigma-delta模数转换器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的连续时间型sigma-delta模数转换器，其特征在于，所述积分模块包括积分电路，所述积分电路包括积分放大器、电容单元c2、电容单元c3、电阻单元r3和电阻单元r4；所述电阻单元r3的第一端与所述电容单元c0的第一端连接，所述电阻单元r3的第二端与所述积分放大器的第一输入端连接；所述积分放大器的第一输出端与所述量化模块连接，所述电容单元c2并联在所述积分放大器的第一输入端和第一输出端之间；所述电阻单元r4的第一端与所述电容单元c0的第二端连接，电阻单元r4的第二端与所述积分放大器的第二输入端连接；所述积分放大器的第二输出端与所述量化模块连接，所述电容单元c3并联在所述积分放大器的第二输入端和第二输出端之间。

3.根据权利要求2所述的连续时间型sigma-delta模数转换器，其特征在于，所述开关电容模块包括：电容单元c1、开关k1、开关k2、开关k3、开关k4、开关k5和开关k6；所述参考电源的第一端与所述开关k1的第一端连接，所述参考电源的第二端与所述开关k2的第一端连接；所述开关k1的第二端分别与所述开关k3的第一端、所述电容单元c1的第一端和所述开关k4的第一端连接；所述开关k2的第二端分别与所述开关k5的第一端、所述电容单元c1的第二端和所述开关k6的第一端连接；所述开关k3的第二端、所述开关k6的第二端分别与所述电容单元c0的第一端连接；所述开关k4的第二端、所述开关k5的第二端分别与所述电容单元c0的第二端连接；所述控制电路分别与各开关的控制端以及所述量化模块连接，用于根据所述目标信号控制各所述开关的开闭状态。

4.根据权利要求2所述的连续时间型sigma-delta模数转换器，其特征在于，所述积分电路的数量为多个，各所述积分电路级联连接，其中首端的所述积分电路分别与所述电容单元c0的第一端和第二端连接，末端的所述积分电路与所述量化模块连接。

5.根据权利要求4所述的连续时间型sigma-delta模数转换器，其特征在于，所述积分模块还包括多个第一反馈电阻和多个第二反馈电阻；各所述第一反馈电阻的一端分别一一对应连接至奇数级所述积分电路中，所述积分放大器的第一输出端；各所述第一反馈电阻的另一端分别一一对应连接至奇数级所述积分电路的前一级所述积分电路中，所述积分放大器的第一输入端；各所述第二反馈电阻的一端分别一一对应连接至奇数级所述积分电路中，所述积分放大器的第二输出端；各所述第二反馈电阻的另一端分别一一对应连接至奇数级所述积分电路的前一级所述积分电路中，所述积分放大器的第二输入端。

6.根据权利要求5所述的连续时间型sigma-delta模数转换器，其特征在于，所述积分模块还包括：

7.根据权利要求6所述的连续时间型sigma-delta模数转换器，其特征在于，所述积分模块还包括：

8.根据权利要求5所述的连续时间型sigma-delta模数转换器，其特征在于，所述积分电路的数量为7个。

9.根据权利要求2所述的连续时间型sigma-delta模数转换器，其特征在于，所述量化模块包括：

10.根据权利要求2所述的连续时间型sigma-delta模数转换器，其特征在于，所述电容单元c2和所述电容单元c3的电容值可调。

技术总结本申请涉及一种连续时间型SIGMA‑DELTA模数转换器，输入信号通过电阻单元R1、电阻单元R2和电容单元C0后经反馈调整再输出至积分模块，经积分模块的积分处理后通过量化模块进行模数转换，得到目标信号；其中反馈调整采用电容反馈的方式，由控制电路根据目标信号控制参考电源向开关电容模块充电，并控制充电后的开关电容模块与电容单元C0进行电荷转移，以调整输入至积分模块的输入信号，实现目标信号的反馈调整，使得目标信号达到目标值，采用电容反馈的方式能够降低时钟抖动对系统噪声的影响。技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名受保护的技术使用者：深圳数马电子技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1