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数模转换器、数据处理系统和用于生成模拟信号的方法与流程

2022-02-20 14:30:16 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及数模转换。具体地,示例涉及数模转换器(dac)、数据处理系统、基站、移动设备以及用于基于数字数据生成模拟信号的方法。


背景技术:

2.容性dac(cdac)的线性度性能主要取决于基准电源的阻抗。基准电源在cdac中的正常数据切换下的有限阻抗导致在基准电源上产生的cdac输出信号的(衰减和相移)整流版本。基准电源上的该信号内容随后与cdac输出信号相乘,在cdac输出信号中引起谐波失真(例如,三阶和更高阶谐波)。
3.因此,可能期望改进的dac架构。
附图说明
4.将在下面仅通过示例的方式并参照附图描述装置和/或方法的一些示例,其中:
5.图1示出了包括dac的数据处理系统的示例;
6.图2示出了电源示意图;
7.图3示出了示例性dac输入信号;
8.图4示出了示例性dac供给电流;
9.图5a是示出ofdm信号的信号振幅分布的图;
10.图5b是示出ofdm信号的幅度pdf和cdf的图;
11.图6是dac的示意图;
12.图7是另一数模转换器的一部分的示意图;
13.图8是用于切换所有虚设单元的配置与部分虚设切换配置的比较;
14.图9a是第一数字信号的归一化信号值和第二数字信号的归一化信号值随时间变化的图;
15.图9b是与图9a对应的、第一dac单元汲取的归一化供给电流、启用的第二dac单元汲取的归一化供给电流以及总供给电流随时间变化的图;
16.图9c是第一数字信号的归一化信号值和第二数字信号的归一化信号值随时间变化的另一图;
17.图9d是与图9c对应的、第一dac单元汲取的归一化供给电流、启用的第二dac单元汲取的归一化供给电流以及总供给电流随时间变化的另一图;
18.图9e是第一数字信号的归一化信号值和第二数字信号的归一化信号值随时间变化的另一图;
19.图9f是与图9e对应的、第一dac单元汲取的归一化供给电流、启用的第二dac单元汲取的归一化供给电流以及总供给电流随时间变化的另一图;
20.图10a是第一数字信号的若干样本的温度计数据;
21.图10b是图10a的第一数字信号的若干样本的温度计虚设数据;
22.图10c是与图10a和图10b所示的示例对应的、第一数字信号的归一化信号值和第二数字信号的归一化信号值随时间变化的图;
23.图10d是与图10c对应的、第一dac单元汲取的归一化主切换电流、启用的第二dac单元汲取的归一化虚设切换电流以及总切换电流随时间变化的图;
24.图11a是第一数字信号的若干样本的温度计数据;
25.图11b是图11a的第一数字信号的若干样本的温度计虚设数据;
26.图11c是与图11a和图11b所示的示例对应的、第一数字信号的归一化信号值和第二数字信号的归一化信号值随时间变化的图;
27.图11d是与图11c对应的、第一dac单元汲取的归一化主切换电流、启用的第二dac单元汲取的归一化虚设切换电流以及总切换电流随时间变化的图;
28.图12a是第一数字信号的若干样本的温度计数据;
29.图12b是图12a的第一数字信号的若干样本的温度计虚设数据;
30.图12c是与图12a和图12b所示的示例对应的、第一数字信号的归一化信号值和第二数字信号的归一化信号值随时间变化的图;
31.图12d是与图12c对应的、第一dac单元汲取的归一化主切换电流、启用的第二dac单元汲取的归一化虚设切换电流以及总切换电流随时间变化的图;
32.图13a是示出可供用于虚设切换(dsw)的单元与时间的关系的图;
33.图13b是第一数字信号的若干样本的温度计数据;
34.图13c是图13b的第一数字信号的若干样本的温度计虚设数据;
35.图13d是与图13b和图13c所示的示例对应的、第一数字信号的归一化信号值和第二数字信号的归一化信号值随时间变化的图;
36.图13e是与图13d对应的、第一dac单元汲取的归一化主切换电流、启用的第二dac单元汲取的归一化虚设切换电流以及总切换电流随时间变化的图;
37.图14是示出可供用于虚设切换(dsw)的单元与时间的关系的图;
38.图15示出了基站的示例;
39.图16示出了移动设备的示例;和
40.图17是用于基于第一数字数据生成第一模拟信号的方法的流程图。
具体实施方式
41.现在参照附图更详细地描述一些示例。然而,其他可能的示例不限于详细描述的这些实施例的特征。其他示例可以包括对这些特征的修改以及这些特征的等同和替换。此外,本文用于描述某些示例的术语不应当限制其他可能的示例。
42.贯穿附图的描述,相同或相似的附图标记指代相同或相似的要素和/或特征,这些要素和/或特征可以是相同的,或者以修改的形式实现,同时提供相同或相似的功能。为了清楚起见,图中的线条的粗细、层的厚度和/或区域的大小也可能被夸大。
43.当使用“或”组合两个要素a和b时,应当理解为公开所有可能的组合,即仅a、仅b以及a和b,除非在个别情况下另有明确定义。作为相同组合的替代措词,可以使用“a和b中的至少一个”或“a和/或b”。这等同地适用于多于两个要素的组合。
44.如果使用了单数形式(例如,“一”、“一个”和“该”),并且未将仅单个要素的使用显
示地或隐式地定义为强制性的,则其他示例也可以使用若干要素来实现相同的功能。如果以下将功能描述为使用多个要素来实现,则其他示例可以使用单个要素或单个处理实体来实现相同的功能。还应理解,术语“包括”、“包含”、“含有”和/或“具有”在使用时描述特定特征、整数、步骤、操作、处理、元件、组件和/或其群组的存在,但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、处理、元件、组件和/或其群组的存在或添加。
45.d/a转换器(数模转换器)的线性度常常受电源的有限阻抗限制。dac汲取的任何信号相关的供给电流都可能调制供给电压,并且因伪迹(例如,直接amam(幅度输出与幅度输入的关系)失真或ampm(输出相移(以度为单位)与输入幅度的关系)或偏斜调制)而扰乱dac输出波形。
46.这对于线性度主要取决于基准电源的阻抗的容性dac可能尤为如此。在容性d/a转换器的正常数据切换下,基准电源的有限阻抗可能导致在基准电源上产生的输出信号的(衰减和相移)整流版本。基准电源上的该信号内容可能随后与输出信号相乘,并且导致三阶(和更高阶)谐波失真。以下示例可以描述最小化/减少或避免这种失真的构思。
47.图1示出了根据所提出的架构的包括dac 100的数据处理系统190的示例。例如,数据处理系统190可以是(例如,无线或有线的)发射机或使用数模转换的任何其他系统。
48.dac 100包括多个第一dac单元110-1、

、110-n,它们被配置为:基于第一数字数据(数字输入数据)101,生成第一模拟信号111。多个第一dac单元110-1、

、110-n可以是任何数量(n≥2)的dac单元(例如,n基于dac的期望分辨率)。多个第一dac单元110-1、

、110-n耦合到dac 100的第一输出节点120,以用于耦合到第一负载160。第一负载160可以是可耦合到dac 100以用于进一步处理dac 100的第一模拟信号111的任何器件。。例如,第一负载可以是滤波器、上变频器(混频器)、功率放大器(pa)或天线。
49.dac 100还包括多个第二dac单元130-1、...、130-m,它们被配置为:基于第二数字数据(数字虚设数据)102,生成第二模拟信号131。多个第二dac单元130-1、

、130-m可以是任何数量(m≥2)的dac单元。特别地,dac单元130-1、...、130-m的数量m可以等于dac单元110-1、...、110-n的数量n。多个第二dac单元130-1、

、130-m耦合到dac 100的一个或多个第二输出节点140,以用于耦合到一个或多个第二负载(虚设负载)170。替换地,一个或多个第二输出节点140是浮置的和/或未终止的。
50.虽然下面关于多个第一dac单元110-1、...、110-n和多个第二dac单元130-1、...、130-m描述了所提出的dac架构,但是应当注意,所提出的dac架构也可以用于包括仅一个第一dac单元和仅一个第二dac单元的dac。
51.第一数字数据101由dac 100的输入节点105接收,并且是包含有用数据(例如,要发送的数据(例如,用户数据))的信息。如图1所示,基于第一数字数据101来驱动多个第一dac单元110-1、...、110-n。例如,dac 100可以包括一个或多个电路,该电路被配置为:生成一个或多个相应的驱动信号,并将它们提供给多个第一dac单元110-1、...、110-n,以用于激活和/或驱动多个第一dac单元110-1、...、110-n中的一个或多个,以便生成对第一模拟信号111有贡献的相应单元输出信号(例如,多个第一dac单元110-1、

、110-n中的一个或多个生成的一个或多个单元输出信号可以被组合成第一模拟信号111)。
52.第二数字数据102不同于第一数字数据101。与第一数字数据101相比,第二数字数据102是不包含任何有用数据(即,虚设数据)的信息。因此,第二负载170是终止第二模拟信
号131的负载(例如,第二负载170将第二输出节点140耦合到地)。换句话说,第二模拟信号131不被进一步处理。例如,第二负载170可以是将第二输出节点140耦合到地的阻性元件(电阻器)。
53.dac 100的(虚设)数据生成电路150被配置为:接收第一数字数据101,并基于第一数字数据101生成第二数字数据102。如图1所示,多个第二dac单元130-1、

、130-m是基于第二数字数据102来驱动的。例如,dac 100可以包括一个或多个电路,它们被配置为:生成一个或多个相应的驱动信号,并将它们提供给多个第二dac单元130-1、...、130-m,以用于激活和/或驱动多个第二dac单元130-1、...、130-m中的一个或多个,以便生成对第二模拟信号131有贡献的相应的单元输出信号(例如,由多个第二dac单元130-1、

、130-m中的一个或多个生成的一个或多个单元输出信号可以被组合成第二模拟信号131)。
54.如图1所示,多个第一dac单元110-1、...、110-n和多个第二dac单元130-1、...、130-m可耦合到电源180,以用于从电源180汲取供给电流。例如,dac 100可以包括用于将dac单元110-1至110-n和虚设dac单元130-1至130-m耦合到电源180的电源输入节点185。多个第一dac单元110-1、...、110-n和多个第二dac单元130-1、...、130-m耦合到电源输入节点185,使得它们可以经由电源输入节点185耦合到电源180。
55.基于虚设数据102驱动多个第二dac单元130-1、...、130-m可以允许将供给电流与第一数字数据101解关联。例如,基于虚设数据102驱动多个第二dac单元130-1、...、130-m可以使得第一数字数据101能够与供给电流无关。这可以使得能够通过使电源180的阻抗尽可能低来改善dac 100的线性度,使其超出当前可行的水平。
56.当将上述dac 100与图2所示的dac 200进行比较时,虚设数据驱动的多个第二dac单元130-1、...、130-m的上述技术效果将变得更加明显。与dac 100相比,dac 200不包括虚设数据驱动的dac单元。dac 200仅包括基于第一数字数据n(t)驱动的dac单元。
57.dac 200(例如,cdac)中的非线性的主要来源是dac 200的电源210的有限阻抗。由于电源210充当dac基准,电源上的每个干扰都将会影响dac输出,并且因此将直接在dac输出y(t)上可见,其为电源与dac输入码n(t)的混合积。
58.dac 200的供给电压v
dd
(t)可以描述如下:
[0059]vdd
(t)=v
dc
i
dac
(t)*t(t)
[0060]
=v
dc
g(n(t))*t(t)
[0061]
=v
dc
vd(t)
[0062]
t(t)表示供给网络220的冲击响应,其代表供给网络的复阻抗,i
dac
(t)表示dac 200汲取的供给电流,v
dc
表示供给电压的dc值。函数g(x)表示将dac输入码n(t)映射为供给电流i
dac
(t)的非线性函数。函数g(x)可以与整流g(n(t))=|n(t)|一样简单,或者可以用多项式特征近似。vd(t)表示供给电压的正在引起dac输出y(t)失真的瞬态且信号相关的部分。
[0063]
dac 200的最终输出波形y(t)与v
dd
(t)和dac输入信号n(t)的乘积成正比,如下所示:
[0064]
y(t)~n(t)
×vdd
(t)
[0065]
y(t)~n(t)
×vdc
n(t)
×
vd(t)
[0066]
项yd(t)=n(t)
×
vd(t)描述了dac输出y(t)中的最终非线性。
[0067]
返回参照图1所示的dac 100,借助于生成器150和dac单元130-1至130-m提供的虚设路径,dac 100从电源180汲取的电流i
dac
(t)可以与第一数字数据101解关联。因此,电流供给网络的阻抗(即,电源180和其他中间元件(例如,电流供给线等)的阻抗)不再导致瞬态信号相关的供给电压。因此,项vd(t)将为零或至少接近零。结果,在第一模拟信号111中可以减少甚至消除诸如三阶和更高阶谐波的失真分量。作为折中,第一模拟信号111的噪声水平可能增加。然而,在许多应用中这是可容忍的。
[0068]
在图1中,分别通过dac单元110-1和dac单元130-1示例性地示出了多个第一dac单元110-1、...、110-n和多个第二dac单元130-1、...、130-m的实现。dac单元110-1和dac单元130-1被示为包括相应电容元件的容性dac单元,该电容元件基于相应的反相器电路113-1、133-1的输出信号来生成相应的单元输出信号,反相器电路113-1、133-1分别是基于第一数字数据101或第二数字数据102驱动的。然而,应注意,多个第一dac单元110-1、...、110-n和多个第二dac单元130-1、...、130-m可以替代地是阻性dac单元。换句话说,多个第一dac单元110-1、...、110-n和多个第二dac单元130-1、...、130-m可以包括阻性元件而不是容性元件,以用于生成相应的单元输出信号。
[0069]
多个第二dac单元130-1、...、130-m可以被实现为与多个第一dac单元110-1、...、110-n相同或不同。根据一些示例,多个第二dac单元130-1、...、130-m能够驱动与多个第一dac单元110-1、...、110-n所能够驱动的信号电流相差小于50%、25%、10%、5%的信号电流。多个第一dac单元110-1、...、110-n和多个第二dac单元130-1、...、130-m所能够驱动的信号电流越相似,dac 100汲取的供给电流就越可以与第一数字数据101解关联。
[0070]
考虑到因第二数字数据102而导致的多个第二dac单元130-1、...、130-m的切换,dac 100的供给电压v
dd
(t)可以描述如下:
[0071]vdd
(t)=v
dc
i
dac
(t)*t(t)
[0072]
=v
dc
g(n(t) d(t))*t(t)
[0073]
=v
dc
vd(t)
[0074]
n(t)表示第一数字数据101,d(t)表示第二数字数据102。
[0075]
数据生成电路150可以以许多不同的方式生成第二数字数据102,以便将供电电流与第一数字数据101解关联。根据一些示例,数据生成电路150可以生成第二数字数据102,使得满足以下数学表达式之一:
[0076]
|g(n(t) d(t))*t(t)|《|g(n(t))|
[0077]

[0078]
|corr(g(n(t) d(t))*t(t),n(t))|《|corr(g(n(t))*t(t),n(t))|
[0079]
在下文中,将给出关于如何生成第二数字数据102的一些非限制性示例。
[0080]
例如,数据生成电路150可以被配置为:生成第二数字数据102,使得第二模拟信号131与第一模拟信号111相反。换句话说,第二数字数据102可以正好是第一数字数据101的反,使得多个第二dac单元130-1、...、130-m的切换行为与多个第一dac单元110-1、...、110-n的切换行为相反。因此,dac 100汲取的供给电流可以保持恒定,使得供给电压也不依赖于第一数字数据101。因此,可以抑制第一模拟信号111中的三阶和更高阶失真。
[0081]
在其他示例中,数据生成电路150可以被配置为:生成第二数字数据102,使得第一模拟信号111的绝对信号值与第二模拟信号131的绝对信号值之和随时间推进是恒定的。换
句话说,第二数字数据102可以被生成为使得由第二数字数据102表示的绝对信号值与由第一数字数据101表示的绝对信号值之和随时间推进是恒定的。
[0082]
在另外的示例中,数据生成电路150可以被配置为:生成第二数字数据102,使得第二模拟信号131的信号值对应于恒定值减去第一模拟信号111的绝对信号值。换句话说,第二数字数据102可以被生成为使得由第二数字数据102表示的信号值对应于恒定值减去由第一数字数据101表示的绝对信号值。这在图3中示出。
[0083]
图3示出了第一数字数据101表示的信号值301和第二数字数据102表示的信号值302的时间推进。第二数字数据102表示的信号值302的时间推进是0.5减去第一数字数据101表示的信号值301的绝对值。
[0084]
图4中示出了得到的供给电流的概况。特别地,图4中示出了多个第一dac单元110-1、...、110-n汲取的供给电流401、多个第二dac单元130-1、...、130-m汲取的供给电流402以及dac 100汲取的总供给电流403的时间推进。可以看出,由于第二数字数据102的上述结构,供给电流401和402加起来等于恒定的总供给电流403。因此,在第一模拟信号111中可以抑制诸如三阶和更高阶失真的失真。
[0085]
要注意的是,汲取的总供给电流不必一定是恒定的。为了避免第一模拟信号111的失真,汲取的供给电流将是独立于输入信号/数据。以多个第一dac单元110-1、...、110-n和多个第二dac单元130-1、...、130-m汲取的总供给电流独立于输入信号/数据且像更多噪声的方式产生虚设数据不会导致失真,而只对第一模拟信号111(即,dac输出)增加噪声,取决于噪声水平,这对于许多应用是可容忍的。
[0086]
耦合到第一输出节点120的第一负载160和耦合到第二输出节点140的第二负载170可以向dac 100呈现相似的负载阻抗,以便改善汲取的供给电流(从电源180汲取)与第一数字数据101之间的解关联性。例如,第一负载160和第二负载170向dac 100呈现的负载阻抗至多可以相差4、3、2或更小的因子。第一负载160和第二负载170向dac 100呈现的负载阻抗越相似,dac 100汲取的供给电流就越可以与第一数字数据101解关联。
[0087]
第一负载160和第二负载170可以例如与dac 100集成在相同的半导体管芯中。在替换示例中,第一负载160和第二负载170中的至少一个可以布置成在包括dac 100的半导体管芯之外(外部)。换句话说,在一些示例中,第一负载160和第二负载170中的至少一个未布置在半导体管芯中。例如,第一负载160和第二负载170中的至少一个可以集成在与dac 100不同的半导体管芯中。在其他示例中,第一负载160和第二负载170中的至少一个可以布置在不是半导体器件的器件上,或集成在其中。例如,第一负载160或第二负载170可以是布置在印刷电路板(pcb)上的无源滤波器。
[0088]
与结合图1至图4描述的示例相比,可以减少切换虚设单元的数量,以减少整体电流消耗。随着部分虚设切换的扩展,虚设单元和执行虚设切换操作的驱动器的数量可以仅为正常dac单元的子集。
[0089]
一些通信信号可以将诸如ofdm(正交频分复用)的调制方案用于发送信号。这些信号可能具有在定义执行虚设切换的dac单元的数量时能够利用的属性。例如,这种rf信号的波峰因数将是12db,并且幅度概率密度函数可以类似于高斯分布。这可以意味着在68%的时间内,输入信号可以具有小于dac满量程的1/4的幅度。例如,图5a示出了ofdm信号的信号幅度分布,图5b示出了ofdm信号的幅度pdf(概率密度函数)和cdf(累积分布函数)。
[0090]
图6示出了根据示例的数模转换器的示意图。数模转换器600包括多个第一数模转换器单元110-1、...、110-n,它们被配置为:基于第一数字数据101生成第一模拟信号111。多个第一数模转换器单元中的第一模数转换器单元110-1、...、110-n耦合到第一输出节点120,以用于耦合到第一负载160。此外,数模转换器600包括多个第二数模转换器单元130-1、...、130-m,它们被配置为:基于第二数字数据102生成一个或多个第二模拟信号131。多个第二数模转换器单元中的第二数模转换器单元130-1、...、130-m耦合到一个或多个第二输出节点140。多个第一数模转换器单元110-1、...、110-n和多个第二数模转换器单元130-1、...、130-m耦合到电源节点185,以用于耦合到公共电源180。另外,数模转换器600包括数据生成电路150,其被配置为:基于第一数字数据101和随机参数中的至少一个,生成第二数字数据102。多个第一数模转换器单元110-1、...、110-n可以包括比多个第二数模转换器单元130-1、...、130-m多的数模转换器单元。附加地或替换地,多个第二数模转换器单元中的第二数模转换器单元130-1、...、130-m可以被配置为:基于单独的使能信号而被单独地使能。
[0091]
归因于第二数模转换器单元的数量较少和/或启用和禁用一部分第二数模转换器单元的可能性,与切换和正常单元一样多的虚设单元的数模转换器相比,可以减少数模转换器的电流消耗。例如,将多个第一数模转换器单元和多个第二数模转换器单元耦合到公共电源180可以通过使第一数字信号与公共电源提供给电源节点185的供给电流解关联,来使虚设伪迹最小化。
[0092]
例如,第一数模转换器单元110-1、...、110-n确实对第一模拟信号111(例如,dac的模拟输出信号)有贡献,而第二数模转换器单元130-1、...、130-m对第一模拟信号111没有贡献。第一输出节点120可以与一个或多个第二输出节点140电绝缘。
[0093]
数模转换器600可以包括比第一数模转换器单元110-1、...、110-n(例如,正常单元)少的第二数模转换器单元130-1、...、130-m(例如,较少的虚设单元)。以此方式,可以减少dac的空间消耗,并且可以减少用于虚设切换的电流消耗。例如,多个第一数模转换器单元110-1、...、110-n可以包括是多个第二数模转换器单元130-1、...、130-m的至少两倍(或至少1.5倍,至少2.5倍或至少3倍)的数模转换器。
[0094]
附加地或替换地,第二数模转换器单元130-1、...、130-m可以被配置为:通过单独的使能信号来启用或禁用。以此方式,为虚设切换而启用的第二数模转换器单元130-1、...、130-m的数量可以能够随时间而调整。一些输入信号可能需要比其他输入信号多的启用的虚设单元,以在数字输入信号与模拟输出信号之间获得期望的解关联度。根据所描述的构思,信号失真补偿的程度可以能够针对相应的需求进行调节,使得可以减少总消耗。例如,多个第二数模转换器单元中的第二数模转换器单元130-1、...、130-m可以被配置为:基于单独的使能信号而被单独地启用,使得启用的第二数模转换器单元130-1、...、130-m的数量是数模转换器600的第一数模转换器单元110-1、...、110-n的总数量的至多50%(或至多70%,至多60%或至多40%)。
[0095]
例如,数模转换器600可以被配置为:生成(例如,通过dac的数据生成电路)单独的使能信号,或者从信号处理电路(例如,数字信号处理器、基带处理器或中央处理单元)接收单独的使能信号。单独的使能信号可以被生成为使得启用的第二数模转换器单元130-1、...、130-m的数量随时间而变化。例如,可以生成单独的使能信号,使得启用的第二数模
转换器单元130-1、...、130-m的数量小于第一数模转换器单元的总数量。
[0096]
例如,可以生成单独的使能信号,使得启用的第二数模转换器单元130-1、...、130-m的数量基于第一数字数据101的信号参数(例如,第一数字数据101的导数)、第一模拟信号111的均方根rms功率、第一模拟信号111的峰值功率与常数的比率和/或第一模拟信号111的峰值功率与第一模拟信号111的峰均功率比papr和性能缩放因子的乘积的比率。性能缩放因子可以是指示虚设切换程度的值(例如,整数)。例如,可以随时间跟踪信号峰值功率和papr,并且性能缩放因子对于根本没有虚设切换dsw而言可以为0,对于高斯信号分布可以为1,以覆盖68%的时间(例如,对于调制信号,这几乎总是成立的),或者根据信号幅度的高斯分布可以更高,以覆盖x%的时间。
[0097]
可以基于第一数字数据101来生成第二数字数据102,因为第一数字数据101指示对于第一数字数据的每个采样周期的活动的第一数模转换器单元110-1、...、110-n的数量,和/或指示在第一数字数据的相继采样周期之间切换的第一数模转换器单元110-1、...、110-n的数量。
[0098]
数据生成电路150可以被配置为:如果激活的第一数模转换器单元110-1、...、110-n的数量小于第二数模转换器单元130-1、...、130-m的数量和/或启用的第二数模转换器单元130-1、...、130-m的数量,则生成第二数字数据102,使得第二数字数据102是第一数字数据101的适当函数。例如,数据生成电路150可以被配置为:如果激活的第一数模转换器单元110-1、...、110-n的数量小于第二数模转换器单元130-1、...、130-m的数量和/或启用的第二数模转换器单元130-1、...、130-m的数量,则生成第二数字数据102,使得第二数字数据102是第一数字数据的反。例如,第一数字数据101的反可以意味着第一输入数据码(例如,第一数字数据在采样周期的值)与第二输入数据码(例如,第二数字数据在采样周期的值)之和在若干相继的采样周期(例如,大于10个、大于50个或大于100个采样周期)上是恒定的,和/或在采样周期内或之间切换的第一数模转换器单元110-1、...、110-n与第二数模转换器单元130-1、...、130-m之和在若干相继的采样周期(例如,大于10个、大于50个或大于100个采样周期)上是恒定的。替换地,数据生成电路150可以被配置为:如果激活的第一数模转换器单元110-1、...、110-n的数量小于第二数模转换器单元130-1、...、130-m的数量和/或启用的第二数模转换器单元130-1、...、130-m的数量,则生成第二数字数据102,使得第二数字数据102表示的信号值对应于恒定值减去第一数字数据101表示的绝对信号值。进一步替换地,数据生成电路150可以被配置为:如果激活的第一数模转换器单元110-1、...、110-n的数量小于第二数模转换器单元130-1、...、130-m的数量和/或启用的第二数模转换器单元130-1、...、130-m的数量,则生成第二数字数据102,使得第二数字数据102表示的绝对信号值与第一数字数据101表示的绝对信号值之和随时间推进是恒定的。
[0099]
例如,数据生成电路150可以被配置为:生成第二数字数据102,使得在第一数字数据101的采样周期的至少50%(或至少60%,或至少70%)期间,提供给多个第一数模转换器单元110-1、...、110-n的电流与提供给多个第二数模转换器单元130-1、...、130-m的电流之和,与提供给第一数模转换器单元110-1、...、110-n和多个第二数模转换器单元130-1、...、130-m的基准和电流相差小于10%(或小于20%,或小于5%)。只要对于虚设切换,有足够的第二数模转换器单元130-1、...、130-m可用(例如,启用或存在),基准和电流就可以保持恒定或接近恒定。替换地,如果激活的第一数模转换器单元110-1、...、110-n的数量大
于第二数模转换器单元130-1、...、130-m的总数量和/或启用的第二数模转换器单元130-1、...、130-m的数量,则提供给多个第一数模转换器单元110-1、...、110-n的电流与提供给多个第二数模转换器单元130-1、...、130-m的电流之和可以与基准和电流相差大于10%(例如,但仍然小于80%,小于60%,小于50%或小于40%)。如果激活的第一数模转换器单元110-1、...、110-n的数量大于第二数模转换器单元130-1、...、130-m的总数量和启用的第二数模转换器单元130-1、...、130-m的数量,则情况可能并非如此。例如,dac可以包括512个第一数模转换器单元和256个第二数模转换器单元。如果有257个第一数模转换器单元是活动的,则电流可能相差1/512,远低于10%。
[0100]
例如,数据生成电路150可以被配置为:生成第二数字数据102,使得在第一数字数据101的采样周期的至少50%(或至少60%,或至少70%)期间,在第一数字数据101的直接相继的采样周期之间切换的第一数模转换器单元110-1、...、110-n与第二数模转换器单元130-1、...、130-m之和,与切换单元的基准数量相差小于10%(或小于20%,或小于5%)。以此方式,dac的总切换电流对于大多数时间可以保持恒定或接近恒定。另外,如果在第一数字数据的相继的采样周期之间切换的第一数模转换器单元110-1、...、110-n的数量大于第二数模转换器单元130-1、...、130-m的总数量和/或启用的第二数模转换器单元130-1、...、130-m的数量,则在相继的采样周期之间切换的第一数模转换器单元110-1、...、110-n和第二数模转换器单元130-1、...、130-m之和,与切换单元的基准数量可以相差超过10%(例如,但仍然小于80%,小于60%,小于50%或小于40%)。如果激活的第一数模转换器单元110-1、...、110-n的数量大于第二数模转换器单元130-1、...、130-m的总数量和启用的第二数模转换器单元130-1、...、130-m的数量,则情况可能并非如此。对于具有1/4的单元虚设切换的ofdm示例,由于cf/papr=12db,电流在68%的时间内可能是恒定的。但是,所取的峰值电流可以是归一化的1,虚设切换所覆盖的电流范围将仅为0.25,所以在虚设切换范围足够时的电流与在信号超出范围时的电流之间可能存在4倍的差异。与对于切换相比,对于信号引起的电流,这种解释可能是更有效的,但在切换时,也可能存在大于60%的差异。在低过采样和大信号动态下,可能是大于2和/或接近4的因子。
[0101]
附加地或替换地,可以基于随机参数来生成第二数字数据102。随机参数可以是随机数或伪随机数,或者基于随机数或伪随机数确定的值(例如,恒定偏移值加上随机数)。例如,数据生成电路150可以被配置为:基于随机参数来生成第二数字数据102,使得在第一数字数据101的直接相继的采样周期之间切换的第二数模转换器单元130-1、...、130-m的数量随机地变化。
[0102]
第一数字数据101的采样周期可以是第一数字数据101在改变为下一个采样周期的下一个值之前具有值的时间间隔。第一数字数据101的采样周期也可以称为循环周期、时钟周期或采样时钟周期。
[0103]
第一数字数据101可以表示要转换为模拟信号(例如,以用于无线地或通过有线连接发送净荷数据)的净荷数据。第一数字数据101可以包括使得第一模拟信号随时间在0与最大信号幅度之间变化的值。如果所有第一数模转换器单元110-1、...、110-n都可以是活动的,则可以生成第一模拟信号111的最大信号幅度。
[0104]
活动的数模转换器单元(例如,第一或第二数模转换器单元)可以是将模拟量添加到对应的的输出节点(例如,经由定义的阻抗将输出节点拉向供给电压,将电流输送到输出
节点,和/或将电荷输送到输出节点)的转换器单元。不活动的数模转换器单元(例如,第一或第二数模转换器单元)可以是对对应的输出节点没有贡献,或从对应的输出节点减去模拟量的转换器单元(例如,经由定义的阻抗将输出节点拉向基准电压(例如,地),从输出节点拉取电流,和/或从输出节点减去电荷)。启用的数模转换器单元可以是能够被激活或停用的转换器单元,而禁用的数模转换器单元不能被激活,和/或可能与相应的输出节点断开连接,和/或一般而言,无法处理数字输入数据。
[0105]
可以基于从第一数字数据101导出的温度计编码信号来激活或停用第一数模转换器单元110-1、...、110-n,或者第一数字数据101可以已经是温度计编码信号。可以基于从第二数字数据102导出的温度计编码信号激活或停用第二数模转换器单元130-1、...、130-m,或者第二数字数据102可以已经是温度计编码信号。
[0106]
多个第二数模转换器单元中的每个第二数模转换器单元130-1、...、130-m可以向单独的第二输出节点提供单独的第二模拟信号。第二数模转换器单元130-1、...、130-m的第二输出节点可能不彼此连接。第二数模转换器单元130-1、...、130-m的第二输出节点可以连接到单独的第二负载(例如,虚设负载),或者可以是浮置的,因为第二模拟信号(例如,模拟虚设信号)可能不会进一步使用或处理。替换地,多个第二数模转换器单元中的全部或一些第二数模转换器单元130-1、...、130-m可以连接到公共的第二输出节点,该第二输出节点可以是浮置的或者可以连接到第二负载(例如,虚设负载)。一个或多个第二负载可以将一个或多个第二输出节点耦合到基准电位(例如,地)。单元驱动器和/或负载也可以是差分连接的或伪差分连接的,而不是单端的。
[0107]
数据生成电路150可以是图6所示的数模转换器600的一部分,或者可以是连接或可连接到数模转换器600的输入的信号处理电路的一部分。公共电源180可以是图6所示的数模转换器600的一部分,或者可以连接或可连接到数模转换器600的电源节点185。
[0108]
结合上面或下面描述的实施例提及更多细节和方面。例如,可以结合图1描述多个第一数模转换器单元、多个第二数模转换器单元和/或数据生成电路的更多细节。图6中所示的数模转换器600可以包括与结合上面或下面描述的一个或多个实施例(例如,图1-5b和/或7-17)的提出的构思提及的一个或多个方面对应的一个或多个可选的附加特征。
[0109]
图7示出了根据示例的数模转换器的示意图。数模转换器700可以类似于结合图6描述的数模转换器来实现。例如,多个第一数模转换器单元中的每个第一数模转换器单元110和多个第二数模转换器单元中的每个第二数模转换器单元130包括驱动器电路和单元电路。多个第一数模转换器单元110的驱动器电路710和多个第二数模转换器单元130的驱动器电路730连接到第一电源节点752,以用于耦合到第一公共电源750。多个第一数模转换器单元110的单元电路720和多个第二数模转换器单元130的单元电路740连接到第二电源节点762,以用于耦合到第二公共电源760。第一电源节点752可以与第二电源节点762电绝缘。以此方式,一个电源节点处的供给电压的不期望变化可能不会影响另一电源节点处的电压。
[0110]
第一数模转换器单元110的驱动器电路710和第二数模转换器单元130的驱动器电路730可以包括d触发器。可以将第一数字数据101或从第一数字数据101导出的信号(例如,温度计编码信号)提供给多个第一数模转换器单元110的驱动器电路710的d触发器的d输入,并且可以将第二数字数据102或从第二数字数据102导出的信号(例如,温度计编码信
号)提供给第二数模转换器单元130的驱动器电路730的d触发器的d输入。可以将时钟信号703提供给第一数模转换器单元110的驱动器电路710的d触发器的时钟输入。可以将单独的使能信号702(例如,虚设切换使能)提供给与门703的第一输入,并且可以将时钟信号701提供给与门703的第二输入。可以将与门703的输出提供给第二数模转换器单元130的驱动器电路730的d触发器的时钟输入。另外,数据生成电路150可以连接到第二数模转换器单元130的驱动器电路730的d触发器的时钟输入,例如以用于第二数模转换器单元130的启用的附加控制。此外,数据生成电路150的数据输出(例如,提供第二数字数据102)可以连接到第二数模转换器单元130的驱动器电路730的d触发器的d输入。多个第一数模转换器单元110的驱动器电路710的d触发器的q输出连接到第一数模转换器单元110的单元电路720的输入,并且多个第二数模转换器单元130的驱动器电路730的d触发器的q输出连接到第二数模转换器单元130的单元电路740的输入。
[0111]
第一公共电源750和第二公共电源760可以是独立的硬件单元,或者可以是具有两个或更多个电源单元的通用电源设备的一部分。例如,第一公共电源750和第二公共电源760可以连接或可连接到数模转换器700。
[0112]
例如,图7可以示出允许调整执行虚设切换的单元的数量的实现方式。例如,图7可以示出具有部分虚设切换的cdac。dac可以包括主信号路径:数据《n:1》到单元驱动器《n:1》到dac单元《n:1》到dac负载160。dac负载160可以是电阻器、匹配网络、pa输入、混频器等。图7的下半部分可以示出虚设路径,其包括虚设数据生成150、虚设单元驱动器730和驱动到虚设负载170的虚设dac单元740。
[0113]
dac单元(第一数模转换器单元中的单元电路)和虚设dac单元(第二数模转换器单元中的单元电路)可以连接到同一电源。以此方式,虚设单元汲取的供给电流可以使dac单元供给信号上的电流独立。可以是寄存器或一系列寄存器和逻辑门的单元驱动器(第一数模转换器单元中的驱动器电路)以及虚设单元驱动器(第二数模转换器单元中的驱动器电路)连接到用于驱动器电路的第二电源。以此方式,虚设单元驱动器汲取的供给电流可以使驱动器供给信号上的电流独立。
[0114]
dac单元和单元驱动器的供给电流的特性可以不同。之前描述了单元电流的特性(例如,整流或多项式拟合)。例如,单元驱动器在改变状态(意味着正在切换)时消耗电流。切换活动可以与输入信号的导数成正比。取决于哪个供给电流应当是与信号无关的,所生成的虚设数据(第二数字数据)可以不同。理想地,可以以这样的方式生成虚设数据:通过单元的信号电流和因切换活动而导致的电流都与信号无关。dac单元和单元驱动器的电源可以是一个单个电源。
[0115]
结合上面或下面描述的实施例提及更多细节和方面。图7中所示的数模转换器700可以包括与结合上面或下面描述的一个或多个实施例(例如,图1-6和/或8-17)的提出的构思提及的一个或多个方面对应的一个或多个可选的附加特征。
[0116]
图8示出了用于切换所有虚设单元的配置和部分虚设切换配置的比较。图8的左侧部分示出了没有虚设切换(例如,没有虚设单元的dac)和具有全部虚设切换(例如,每个正常单元具有进行虚设切换的对应虚设单元)的构思。图8的右侧示出了具有四个不同配置的部分虚设切换的构思。dac可以包括与正常单元数量相同的虚设单元,但是虚设单元可以被单独地启用。在第一种配置中,没有启用虚设单元进行虚设切换,在第二种配置中,启用
25%的单元进行虚设切换,在第三种配置中,启用50%的单元进行虚设切换,在第四种配置中,启用所有单元进行虚设切换。例如,dac可以能够在四种配置之间切换。
[0117]
例如,图8可以示出用于温度计编码dac阵列的虚设切换布置。
[0118]
图9a示出了第一数字信号101的归一化信号值301和第二数字信号102(例如,虚设切换信号)的归一化信号值302随时间的图示。图9a和9b示出了ndsw=1/2n的部分虚设切换,以及可能的部分虚设切换信号和得到的供给电流的示例。在这种情况下,能够进行虚设切换的单元的数量ndsw(例如,启用的第二数模转换器单元的数量)被设置为单元的全部集合n(例如,第一数模转换器单元的数量)的一半。
[0119]
图9b示出了第一dac单元汲取的归一化供给电流401、启用的第二dac单元汲取的归一化供给电流402以及总供给电流403(提供给多个第一数模转换器单元的电流与提供给多个第二数模转换器单元的电流之和)随时间的图示。
[0120]
图9c和9d示出了ndsw=1/2n的部分虚设切换的另一示例,其得到相同的供给电流,只是虚设切换信号(第二数字数据)的生成不同。
[0121]
当查看ofdm信号时,这种改进可能会更加清楚。图9e和9f示出了在ndsw=1/2n下,ofdm信号上的部分虚设切换的示例。示出了在仅具有少量音调的ofdm信号的情况下的该信号、虚设切换信号以及得到的供给电流。可以看出,信号电流在大多数时间内是恒定的,并且仅在短时间内跟随信号。可以根据这种瞬态电流如何影响性能以及与全部dsw(虚设切换)相比可容忍多少性能下降,来设置虚设切换单元的数量。
[0122]
图10a和10b示出了切换方案,其示出了切换活动恒定但信号电流不恒定。图10a示出了第一数字信号的若干样本的温度计数据。对于浅色方块1020(例如,每个表示第一数模转换器单元),生成温度计数据以激活对应样本的对应第一数模转换器单元,而对于深色方块1010,生成温度计数据以停用对应样本的对应第一数模转换器单元。图10b示出了用于第一数字信号的若干样本的温度计虚设数据(例如,第二数字数据)。对于浅色方块1020(例如,每个表示第二数模转换器单元),生成温度计虚设数据以激活对应样本的对应第二数模转换器单元,而对于深色方块1010,生成温度计虚设数据以停用对应样本的对应第二数模转换器单元。图10a和10b可以是恒定切换活动虚设切换方案的示例。这种方案将尝试总是使相同数量的单元(正常单元和虚设单元之和)改变状态,并且因此可以在单元驱动器电源上引起与信号无关的电流。
[0123]
可以在图10c和10d中看到相应的信号和供给电流,图10c和10d示出了恒定切换电流虚设切换示例。图10c示出了第一数字信号101的归一化信号值301和第二数字信号102(例如,虚设切换信号)的归一化信号值302随时间的图示。图10d示出了第一dac单元汲取的归一化主切换电流1001、启用的第二dac单元汲取的归一化虚设切换电流1002和总切换电流1003(提供给多个第一数模转换器单元的电流与提供给多个第二数模转换器单元的电流之和)随时间的图示。
[0124]
再次应用ndsw=1/2n(例如,仅一半单元虚设切换)的部分虚设切换,得到如图11a-11d所示的波形。图11a和11b示出了对于5位温度计编码阵列的恒定切换活动的部分虚设切换的示例。图11a示出了用于第一数字信号的若干样本的温度计数据。对于浅色方块1020(例如,每个表示第一数模转换器单元),生成温度计数据以激活对应样本的对应第一数模转换器单元,而对于深色方块1010,生成温度计数据以停用对应样本的对应第一数模
转换器单元。图11b示出了用于第一数字信号的若干样本的温度计虚设数据(例如,第二数字数据)。对于浅色方块1020(例如,每个表示第二数模转换器单元),生成温度计虚设数据以激活对应样本的对应第二数模转换器单元,而对于深色方块1010,生成温度计虚设数据以停用对应样本的对应第二数模转换器单元。
[0125]
可以在图11c和11d中看到相应的信号和供给电流,图11c和11d示出了在ndsw=1/2n下,对于恒定切换活动的部分虚设切换。图11c示出了第一数字信号101的归一化信号值301和第二数字信号102(例如,虚设切换信号)的归一化信号值302随时间的图示。图11d示出了第一dac单元汲取的归一化主切换电流1001、启用的第二dac单元汲取的归一化虚设切换电流1002和总切换电流1003(提供给多个第一数模转换器单元的电流与提供给多个第二数模转换器单元的电流之和)随时间的图示。
[0126]
可以根据哪种效应是虚设切换方法要解决的性能下降的主要贡献者,来选择生成虚设切换数据的方式。另外,部分虚设切换方案中的虚设切换的等级可以根据用例、输入数据、预期的性能,通过设计来设置或通过重新配置(例如,编程)来设置,并且可以基于信号特性而动态地调整。
[0127]
图12a和12b示出了在正常单元的数量n=32中虚设单元的恒定数量ndsw=12的情况下的示例。图12a示出了用于第一数字信号的若干样本的温度计数据。对于浅色方块1020(例如,每个表示第一数模转换器单元),生成温度计数据以激活对应样本的对应第一数模转换器单元,而对于深色方块1010,生成温度计数据以停用对应样本的对应第一数模转换器单元。图12b示出了用于第一数字信号的若干样本的温度计虚设数据(例如,第二数字数据)。对于浅色方块1020(例如,每个表示第二数模转换器单元),生成温度计虚设数据以激活对应样本的对应第二数模转换器单元,而对于深色方块1010,生成温度计虚设数据以停用对应样本的对应第二数模转换器单元。
[0128]
图12c示出了第一数字信号101的归一化信号值301和第二数字信号102(例如,虚设切换信号)的归一化信号值302随时间的图示。图12d示出了第一dac单元汲取的归一化主切换电流1001、启用的第二dac单元汲取的归一化虚设切换电流1002和总切换电流1003(提供给多个第一数模转换器单元的电流与提供给多个第二数模转换器单元的电流之和)随时间的图示。
[0129]
结果可以是,切换电流在大多数时间内是恒定的,仅在信号超出虚设单元范围时才跟随信号。
[0130]
通过随机地或至少部分随机地改变切换虚设单元的数量,可以使模拟输出信号独立于或部分独立于数字输入数据。用于虚设切换的单元的数量可以随时间随机变化。图13a示出了可用单元随时间的随机数量的示例。平均而言,与图12b中相同数量的单元可供用于虚设切换dsw(例如,12),但范围是0到24。
[0131]
图13b示出了用于第一数字信号的若干样本的温度计数据。对于浅色方块1020(例如,每个表示第一数模转换器单元),生成温度计数据以激活对应样本的对应第一数模转换器单元,而对于深色方块1010,生成温度计数据以停用对应样本的对应第一数模转换器单元。图13c示出了用于第一数字信号的若干样本的温度计虚设数据(例如,第二数字数据)。对于浅色方块1020(例如,每个表示第二数模转换器单元),生成温度计虚设数据以激活对应样本的对应第二数模转换器单元,而对于深色方块1010中,生成温度计虚设数据以停用
对应样本的对应第二数模转换器单元。
[0132]
图13d示出了第一数字信号101的归一化信号值301和第二数字信号102(例如,虚设切换信号)的归一化信号值302随时间的图示。图13e示出了第一dac单元汲取的归一化主切换电流1001、启用的第二dac单元汲取的归一化虚设切换电流1002和总切换电流1003(提供给多个第一数模转换器单元的电流与提供给多个第二数模转换器单元的电流之和)随时间的图示。
[0133]
在该示例中,切换电流看起来非常随机,并且与输入信号(第一数字数据)具有非常低的关联性。
[0134]
在另一实现方式中,单元的数量可以以有限的可变性在平均值附近随机变化。例如,启用的切换单元的数量为ndsw=12 round(6
×
rand()),平均值为12,rand()是介于-1和1之间的随机值,该值对于输入信号(第一数字数据)的每个采样周期变化。
[0135]
图14示出了根据ndsw=12 round(6
×
rand())的可供用于虚设切换的单元随时间的随机数量的示例。电流可以再次与信号解关联,但与ndsw上的较高随机量相比,可变性较低。
[0136]
随时间改变虚设切换单元的数量是可能的。可以以多种方式改变该数量(例如,用恒定值 较小的随机部分,以随时间缓慢变化的数字的预测变化,直到完全随机的示例)。
[0137]
一些示例涉及容性d/a转换器中的部分虚设切换。例如,可以添加虚设dac单元,并通过虚设负载终止它们。可以提供用于生成虚设数据的手段。虚设单元可以由数据驱动,以生成至少部分与信号无关的供给电流。可以根据dac正在接收的信号水平来调整虚设切换的水平。
[0138]
与全部虚设切换方法相比,部分虚设切换可以在低得多的功率开销下改善线性度。
[0139]
例如,在通信系统中,与dac满量程相比,至tx dac(发射机dac)的输入信号可能具有低的rms(均方根)功率。这可以意味着在大多数时间,dac可能生成非常小的信号幅度。高幅度可能仅很少发生。因此,使dac仅在其满量程范围的一部分范围内执行虚设切换,可以在大多数时间得到与信号无关的供给电流。
[0140]
在图15中示出了使用根据上述架构的一个或多个方面或者上述一个或多个示例的dac的实现方式的示例。图15示意性地示出了包括所提出的dac 1520的无线电基站1500(例如,用于毫微微小区、微微小区、微小区或宏小区)的示例。
[0141]
dac 1520是发射机1510(其为数据处理系统的示例)的一部分。发射机1520还包括数字电路1550(例如,数字信号处理器,dsp),其被配置为将第一数字数据提供给dac 1520。例如,数字电路1550可以被配置为:基于要无线发送的数据,生成第一数字数据。
[0142]
基站1500包括至少一个天线元件1570,其耦合到发射器1510,以用于将基于dac输出的一个或多个射频(rf)发送信号辐射到环境。例如,dac 1520可以经由一个或多个中间元件1530(例如,滤波器、上变频器(混频器)或pa)耦合到天线元件1570。一个或多个中间元件1530和/或天线元件1570可以被理解为耦合到dac 1520的第一输出节点的示例性负载。还示出了耦合到dac 1520的第二输出节点的第二负载1540。
[0143]
另外,基站1500包括接收机1560,其被配置为:从基站1500的天线元件1570或另一天线元件(未示出)接收rf接收信号。
[0144]
为了简单起见,在图15中未示出dac 1520的电源。
[0145]
为此,可以提供使用线性度增加的dac的基站。因此,与传统方法相比,可以以更高的质量生成rf发送信号。
[0146]
基站1500可以包括其他元件,例如基带处理器、应用处理器、存储器、网络控制器、用户接口、电源管理电路、卫星导航接收机、网络接口控制器或电源分路器电路。
[0147]
在一些方面中,应用处理器可以包括一个或多个中央处理单元(cpu)核以及以下中的一个或多个:缓存存储器、低压差(ldo)稳压器、中断控制器、串行接口(例如,串行外设接口(spi)、集成电路总线(i2c)或通用可编程串行接口模块)、实时时钟(rtc)、定时器-计数器(包括间隔定时器和看门狗定时器)、通用输入输出(io)、存储卡控制器(例如,安全数字(sd)/多媒体卡(mmc)等)、通用串行总线(usb)接口、移动工业处理器接口联盟(mipi)接口和联合测试访问组(jtag)测试访问端口。
[0148]
在一些方面中,基带处理器可以被实现为例如包括一个或多个集成电路的焊入式基板、焊接到主电路板的单个封装的集成电路或包含两个或更多个集成电路的多芯片模块。
[0149]
在一些方面中,存储器可以包括以下中的一个或多个:易失性存储器,包括动态随机存取存储器(dram)和/或同步动态随机存取存储器(sdram);和非易失性存储器(nvm),包括高速电可擦除存储器(通常称为flash存储器)、相变随机存取存储器(pram)、磁阻随机存取存储器(mram)和/或三维交叉点(3d xpoint)存储器。存储器可以被实现为焊入式封装的集成电路、插座式存储器模块和插入式存储卡中的一个或多个。
[0150]
在一些方面中,电源管理集成电路可以包括稳压器、电涌保护器、电源警报检测电路中的一个或多个以及一个或多个备用电源(例如,电池或电容器)。电源警报检测电路可以检测掉电(欠压)状况和电涌(过压)状况中的一个或多个。
[0151]
在一些方面中,电源分路器电路可以提供从网络电缆汲取的电力,以使用单个电缆向基站提供电源和数据连接两者。
[0152]
在一些方面中,网络控制器可以使用标准网络接口协议(例如,以太网)来提供至网络的连接。可以使用物理连接来提供网络连接,物理连接是电的(通常称为铜互连)、光的或无线的之一。
[0153]
在一些方面中,卫星导航接收机模块可以包括用于接收和解码由一个或多个导航卫星星座(例如,全球定位系统(gps)、globalnaya navigatsionnaya sputnikovaya sistema(glonass)、galileo和/或北斗)发送的信号的电路。接收机可以将数据提供给应用处理器,数据可以包括位置数据或时间数据中的一个或多个。应用处理器可以使用时间数据来与其他无线电基站同步操作。
[0154]
在一些方面中,用户接口可以包括以下中的一个或多个:物理按钮或虚拟按钮(例如,重置按钮)、一个或多个指示器(例如,发光二极管(led))以及显示屏。
[0155]
图16中示出了使用根据上述架构的一个或多个方面或上述一个或多个示例的dac的实现方式的另一示例。图16示意性地示出了包括所提出的dac 1620的移动设备1600(例如,移动电话、智能手机、平板电脑或笔记本电脑)的示例。
[0156]
dac 1620是发射机1610(其为数据处理系统的示例)的一部分。发射机1620还包括数字电路1650(例如,dsp),其被配置为将第一数字数据提供给dac 1620。例如,数字电路
1650可以被配置为:基于要无线发送的数据,生成第一数字数据。
[0157]
移动设备1600包括至少一个天线元件1670,其耦合到发射机1610,以用于将基于dac输出的一个或多个rf发送信号辐射到环境。例如,dac 1620可以经由一个或多个中间元件1630(例如,滤波器、上变频器(混频器)或pa)耦合到天线元件1670。一个或多个中间元件1630和/或天线元件1670可以被理解为耦合到dac 1620的第一输出节点的示例性负载。还示出了耦合到dac 1620的第二输出节点的第二负载1640。
[0158]
另外,移动设备1600包括接收机1660,其被配置为:从移动设备1600的天线元件1670或另一天线元件(未示出)接收rf接收信号。
[0159]
为了简单起见,在图16中未示出dac 1620的电源。
[0160]
为此,可以提供使用线性度增加的dac的移动设备。因此,与传统方法相比,可以以更高的质量生成rf发送信号。
[0161]
移动设备1600可以包括其他元件,例如基带处理器、存储器、连接模块、近场通信(nfc)控制器、音频驱动器、相机驱动器、触摸屏、显示驱动器、传感器、可移除存储器、电源管理集成电路或智能电池。
[0162]
在一些方面中,应用处理器可以包括例如一个或多个cpu核以及以下中的一个或多个:缓存存储器、ldo稳压器、中断控制器、串行接口(例如,spi、i2c或通用可编程串行接口模块)、rtc、定时器-计数器(包括间隔定时器和看门狗定时器)、通用输入输出(io)、存储卡控制器(例如,sd/mmc等)、usb接口、mipi接口和jtag测试访问端口。
[0163]
在一些方面中,基带模块可以被实现为例如包括一个或多个集成电路的焊入式基板、焊接到主电路板的单个封装的集成电路和/或包含两个或更多个集成电路的多芯片模块。
[0164]
使用根据所提出的架构或上述示例中的一个或多个的数模转换的无线通信电路可以被配置为:根据3gpp标准化移动通信网络或系统之一进行操作。移动或无线通信系统可以对应于例如第五代新空口(5g nr)、长期演进(lte)、高级lte(lte-a)、高速分组接入(hspa)、通用移动电信系统(umts)或umts地面无线接入网(utran)、演进utran(e-utran)、全球移动通信系统(gsm)、增强数据速率gsm演进(edge)网络或gsm/edge无线接入网(geran)。替换地,无线通信电路可以被配置为:根据具有不同标准的移动通信网络进行操作,例如全球微波接入互操作性(wimax)网络ieee 802.16或无线局域网(wlan)ieee 802.11、(通常是)正交频分多址(ofdma)网络、时分多址(tdma)网络、码分多址(cdma)网络、宽带cdma(wcdma)网络、频分多址(fdma)网络、空分多址(sdma)网络等
[0165]
图17示出了根据示例的用于基于第一数字数据生成第一模拟信号的方法的流程图。方法1700包括:由数模转换器的多个第一数模转换器单元基于第一数字数据生成(1710)第一模拟信号。多个第一数模转换器单元中的第一数模转换器单元耦合到第一输出节点,以用于耦合到第一负载。此外,方法1700包括:由多个第二数模转换器单元基于第二数字数据生成(1720)一个或多个第二模拟信号。多个第二数模转换器单元中的第二数模转换器单元耦合到一个或多个第二输出节点,以用于耦合到一个或多个第二负载。另外,方法1700包括:基于第一数字数据和随机参数中的至少一个,生成(1730)第二数字数据。多个第一数模转换器单元可以包括比多个第二数模转换器单元多的数模转换器单元。附加地或替换地,多个第二数模转换器单元中的第二数模转换器单元可以被配置为:基于单独的使能
信号而被单独地启用。
[0166]
结合上面或下面描述的实施例提及了更多细节和方面。方法1700可以包括与结合上面或下面描述的一个或多个实施例(例如,图1-16)的提出的构思提及的一个或多个方面对应的一个或多个可选的附加特征。
[0167]
本文描述的示例可以总结如下:
[0168]
示例1涉及一种数模转换器,包括:
[0169]
多个第一数模转换器单元,被配置为:基于第一数字数据生成第一模拟信号,其中,所述多个第一数模转换器单元中的第一数模转换器单元耦合到第一输出节点,以用于耦合到第一负载;
[0170]
多个第二数模转换器单元,被配置为:基于第二数字数据生成一个或多个第二模拟信号,其中,所述多个第二数模转换器单元中的第二数模转换器单元耦合到一个或多个第二输出节点,并且其中,所述多个第一数模转换器单元和所述多个第二数模转换器单元耦合到电源节点,以用于耦合到公共电源;和
[0171]
数据生成电路,被配置为:基于所述第一数字数据和随机参数中的至少一个,生成所述第二数字数据,
[0172]
其中,以下至少之一成立:
[0173]
所述多个第一数模转换器单元包括比所述多个第二数模转换器单元多的数模转换器单元;或
[0174]
所述多个第二数模转换器单元中的第二数模转换器单元被配置为:基于单独的使能信号而被单独启用。
[0175]
示例2涉及示例1所述的数模转换器,其中,所述第二数模转换器单元是对所述第一模拟信号没有贡献的虚设单元。
[0176]
示例3涉及前述示例中的一项所述的数模转换器,其中,所述数模转换器被配置为:生成所述单独的使能信号,或者从信号处理电路接收所述单独的使能信号,其中,所述单独的使能信号被生成为使得启用的第二数模转换器单元的数量随时间而变化。
[0177]
示例4涉及前述示例中的一项所述的数模转换器,其中,所述数模转换器被配置为:生成所述单独的使能信号,或者从信号处理电路接收所述单独的使能信号,其中,所述单独的使能信号被生成为使得启用的第二数模转换器单元的数量比第一数模转换器单元的总数量小。
[0178]
示例5涉及前述示例中的一项所述的数模转换器,其中,所述数模转换器被配置为:生成所述单独的使能信号,或者从信号处理电路接收所述单独的使能信号,其中,所述单独的使能信号被生成为使得启用的第二数模转换器单元的数量是基于以下至少之一的:
[0179]
所述第一模拟信号的均方根功率;
[0180]
所述第一模拟信号的峰值功率与常数之间的比率;和
[0181]
所述第一模拟信号的峰值功率与所述第一模拟信号的峰均功率比和性能缩放因子的乘积的比率。
[0182]
示例6涉及前述示例中的一项所述的数模转换器,其中,所述数据生成电路被配置为:如果激活的第一数模转换器单元的数量小于以下至少之一,则生成所述第二数字数据,使得所述第二数字数据是所述第一数字数据的反:
[0183]
第二数模转换器单元的数量;或
[0184]
启用的第二数模转换器单元的数量。
[0185]
示例7涉及前述示例中的一项所述的数模转换器,其中,所述数据生成电路被配置为:如果激活的第一数模转换器单元的数量小于以下至少之一,则生成所述第二数字数据,使得所述第二数字数据表示的信号值对应于恒定值减去所述第一数字数据表示的绝对信号值:
[0186]
第二数模转换器单元的数量;或
[0187]
启用的第二数模转换器单元的数量。
[0188]
示例8涉及前述示例中的一项所述的数模转换器,其中,所述数据生成电路被配置为:如果激活的第一数模转换器单元的数量小于以下至少之一,则生成所述第二数字数据,使得所述第二数字数据表示的绝对信号值与所述第一数字数据表示的绝对信号值之和随时间推进是恒定的:
[0189]
第二数模转换器单元的数量;或
[0190]
启用的第二数模转换器单元的数量。
[0191]
示例9涉及前述示例中的一项所述的数模转换器,其中,所述数据生成电路被配置为:生成所述第二数字数据,使得在所述第一数字数据的采样周期的至少50%期间,提供给所述多个第一数模转换器单元的电流与提供给所述多个第二数模转换器单元的电流之和,与提供给所述第一数模转换器单元和所述多个第二数模转换器单元的基准和电流相差小于10%。
[0192]
示例10涉及示例9所述的数模转换器,其中,如果激活的第一数模转换器单元的数量大于以下至少之一,则提供给所述多个第一数模转换器单元的电流与提供给所述多个第二数模转换器单元的电流之和,与所述基准和电流相差大于10%:
[0193]
第二数模转换器单元的总数量;或
[0194]
启用的第二数模转换器单元的数量。
[0195]
示例11涉及前述示例中的一项所述的数模转换器,其中,所述数据生成电路被配置为:基于所述随机参数生成所述第二数字数据,使得在所述第一数字数据的直接相继的采样周期之间切换的第二数模转换器单元的数量随机变化。
[0196]
示例12涉及前述示例中的一项所述的数模转换器,其中,所述数据生成电路被配置为:生成所述第二数字数据,使得在所述第一数字数据的采样周期的至少50%期间,在所述第一数字数据的直接相继的采样周期之间切换的第一数模转换器单元与第二数模转换器单元之和,与切换单元的基准数量相差小于10%。
[0197]
示例13涉及示例12所述的数模转换器,其中,如果在相继的采样周期之间切换的第一数模转换器单元的数量大于以下至少之一,则在所述第一数字数据的相继的采样周期之间切换的第一数模转换器单元和第二数模转换器单元之和,与切换单元的基准数量相差大于10%:
[0198]
第二数模转换器单元的总数量;或
[0199]
启用的第二数模转换器单元的数量。
[0200]
示例14涉及前述示例中的一项所述的数模转换器,其中,所述多个第一数模转换器单元中的每个第一数模转换器单元和所述多个第二数模转换器单元中的每个第二数模
转换器单元包括驱动器电路和单元电路,其中,所述多个第一数模转换器单元的驱动器电路和所述多个第二数模转换器单元的驱动器电路连接到第一电源节点,以用于耦合到第一公共电源,其中,所述多个第一数模转换器单元的单元电路和所述多个第二数模转换器单元的单元电路连接到第二电源节点,以用于耦合到第二公共电源,其中,所述第一电源节点与所述第二电源节点电绝缘。
[0201]
示例15涉及前述示例中的一项所述的数模转换器,其中,以下至少之一成立:
[0202]
所述多个第一数模转换器单元包括是所述多个第二数模转换器单元的至少两倍的数模转换器单元;或
[0203]
所述多个第二数模转换器单元中的第二数模转换器单元被配置为:基于单独的使能信号而被单独启用,使得启用的第二数模转换器单元的数量至多是第一数模转换器单元的总数量的50%。
[0204]
示例16涉及前述示例中的一项所述的数模转换器,其中,所述一个或多个第二负载将所述一个或多个第二输出节点耦合到地。
[0205]
示例17涉及前述示例中的一项所述的数模转换器,其中,所述多个第一数模转换器单元和所述多个第二数模转换器单元是容性数模转换器单元。
[0206]
示例18涉及一种数据处理系统,包括:
[0207]
根据前述示例中的一项所述的数模转换器;
[0208]
所述第一负载,耦合到所述第一输出节点;和
[0209]
一个或多个第二负载,耦合到所述一个或多个第二输出节点。
[0210]
示例19涉及示例18所述的数据处理系统,还包括:所述公共电源,耦合到所述多个第一数模转换器单元和所述多个第二数模转换器单元。
[0211]
示例20涉及示例18或19所述的数据处理系统,其中,所述数据处理系统是发射机。
[0212]
示例21涉及示例18、19或20所述的数据处理系统,其中,所述发射机还包括数字电路,所述数字电路被配置为将所述第一数字数据提供给所述数模转换器。
[0213]
示例22涉及示例18、19、20或21所述的数据处理系统,其中,所述数字电路被配置为:基于要无线发送的数据,生成所述第一数字数据。
[0214]
示例23涉及一种基站,包括:
[0215]
根据前述示例中的一项所述的数据处理系统;和
[0216]
至少一个天线元件,耦合到所述数模转换器。
[0217]
示例24涉及示例23所述的基站,还包括:接收机,被配置为:从所述天线元件接收射频接收信号。
[0218]
示例25涉及一种移动设备,包括:
[0219]
根据前述示例中的一项所述的数据处理系统;和
[0220]
至少一个天线元件,耦合到所述数模转换器。
[0221]
示例26涉及示例25所述的移动设备,还包括:接收机,被配置为:从所述天线元件接收射频接收信号。
[0222]
示例27涉及一种用于基于第一数字数据生成第一模拟信号的方法,所述方法包括:
[0223]
由数模转换器的多个第一数模转换器单元基于第一数字数据生成第一模拟信号,
其中,所述多个第一数模转换器单元中的第一数模转换器单元耦合到第一输出节点,以用于耦合到第一负载;
[0224]
由多个第二数模转换器单元基于第二数字数据生成一个或多个第二模拟信号,其中,所述多个第二数模转换器单元中的第二数模转换器单元耦合到一个或多个第二输出节点,以用于耦合到一个或多个第二负载;以及
[0225]
基于所述第一数字数据和随机参数中的至少一个,生成所述第二数字数据,
[0226]
其中,以下至少之一成立:
[0227]
所述多个第一数模转换器单元包括比所述多个第二数模转换器单元多的数模转换器单元;或
[0228]
所述多个第二数模转换器单元中的第二数模转换器单元被配置为:基于单独的使能信号而被单独启用。
[0229]
示例28是一种机器可读存储介质,包括程序代码,所述程序代码当被执行时,使机器执行示例27所述的方法。
[0230]
示例29是一种机器可读存储介质,包括机器可读指令,所述指令当被执行时,实现如示例1-27中任一项所实现的方法或实现如示例1-27中任一项所实现的装置。
[0231]
示例30是一种计算机程序,具有用于当所述计算机程序在计算机处理器上执行时,执行示例27所述的方法的程序代码。
[0232]
关于先前示例中的特定一个所描述的方面和特征也可以与一个或多个其他示例组合,以替换该其他示例的相同或相似特征,或者将这些特征附件地引入其他示例中。
[0233]
示例还可以是或涉及(计算机)程序,程序包括程序代码,当程序在计算机、处理器或其他可编程硬件组件上执行时,程序代码执行一种或多种上述方法。因此,上述方法中的不同方法的步骤、操作或处理也可以由编程的计算机、处理器或其他可编程硬件组件来执行。示例也可以覆盖程序存储设备,例如数字数据存储介质,其为机器、处理器或计算机可读的,并且编码和/或包含机器可执行的、处理器可执行的或计算机可执行的程序和指令。程序存储设备可以包括或者可以是例如数字存储设备、磁存储介质(例如,磁盘和磁带)、硬盘驱动器或光学可读数字数据存储介质。其他示例可以还包括计算机、处理器、控制单元、(现场)可编程逻辑阵列((f)pla)、(现场)可编程门阵列((f)pga)、图形处理器单元(gpu)、专用集成电路(asic)、集成电路(ic)或片上系统(soc)系统,它们被编程以执行上述方法的步骤。
[0234]
还应理解,对说明书或权利要求中所公开的若干步骤、处理、操作或功能的公开不应当解释为暗示这些操作必然取决于所描述的顺序,除非在个别情况中明确指出,或者出于技术原因而是必需的。因此,先前的描述并不将若干步骤或功能的执行限制到一定顺序。此外,在其他示例中,单个步骤、功能、处理或操作可以包括和/或分解成若干子步骤、子功能、子过程或子操作。
[0235]
如果已经关于设备或系统描述了一些方面,则这些方面也应当被理解为对应方法的描述。例如,设备或系统的模块方面、设备方面或功能方面可以对应于对应方法的特征,例如方法步骤。相应地,关于方法描述的方面也应当被理解为对应模块、对应元件、对应设备或对应系统的特性或功能特征的描述。
[0236]
因此,以下权利要求由此并入具体实施方式中,其中,每个权利要求可以自身作为
单独的示例。还应当指出,尽管在权利要求中,从属权利要求是指与一个或多个其他权利要求的特定组合,但是其他示例也可以包括从属权利要求与任何其他从属或独立权利要求的主题的组合。在此明确提出这样的组合,除非在个别情况下明确声明无意特定组合。此外,一权利要求的特征对于任何其他独立权利要求而言也应当被包括,即使该权利要求没有被直接定义为从属于该其他独立权利要求。
再多了解一些

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