一种可变反馈增益的增量调制器的制作方法

1.本发明涉及一种通信装置，尤其涉及一种具有可变反馈增益的增量调制器。


背景技术：

2.模拟/数字转换器将模拟输入信号转换成数字输出信号。无线通信系统使用模拟/数字转换器将所接收的射频(radio frequency，rf)信号转换成基带信号，并基于模拟基带信号产生数字输出信号。模拟/数字转换器的实例可包括闪速型模拟/数字转换器、逐次逼近寄存器(successive approximation register，sar)型模拟/数字转换器、σ-δ模拟/数字转换器等，且每一种类型均可根据其特性而用于某一领域中。闪速型模拟/数字转换器具有快的运行速度，但包含2n个比较器来提供n位数字输出信号。因此，闪速型模拟/数字转换器会消耗大量的电力且具有大的实作面积。与闪速型模拟/数字转换器相比，逐次逼近寄存器型模拟/数字转换器具有低的运行速度，但仅包括一个比较器。因此，逐次逼近寄存器型模拟/数字转换器仅消耗少量的电力且具有小的实作面积。σ-δ模拟/数字转换器具有高的信噪比(signal-to-noise ratio，snr)，但包括无源元件的增量调制器的反馈增益被固定为1。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种增量调制器，可以改变反馈增益值。
4.本发明一实施例提供，提供一种增量调制器，包括电容器群组、比较器、以及开关群组；所述电容器群组，包括共同连接到第一端子的多个电容器；所述比较器，被配置成基于所述第一端子的第一端子电压依序产生n位数字输出信号，其中n是正整数；所述以及开关群组，包括分别连接到所述多个电容器的多个开关。
5.进一步的，所述多个电容器分别被分类成第一电容器群组及第二电容器群组，以使所述增量调制器具有可变反馈增益；所述第一电容器群组的第一电容与所述第二电容器群组的第二电容之比是x:(1-x)，该x为0与1之间的任意实数且与所述可变反馈增益对应，其中所述可变反馈增益大于1时，所述x为乘以所述可变反馈增益后等于1，且所述可变反馈增益小于1时，所述x对应于所述可变反馈增益。
6.进一步的，所述多个开关分别被分类成第一开关群组及第二开关群组，所述第一开关群组及所述第二开关群组分别连接到所述第一电容器群组及所述第二电容器群组；所述多个开关中的每一个均被配置为：根据所述第一控制信号及所述第二控制信号，将所述多个电容器中的所对应的电容器选择性地与参考电压端子或接地电压端子连接，且其中，施加到所述参考电压端子的参考电压电平在所述采样阶段及所述转换阶段中保持相同。
7.实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明提供一种可变反馈增益的增量调制器，包括电容器群组，共同连接到第一端子，且分别被分类成第一电容器群组及第二电容器群组；比较器，基于所述第一端子的电压依序产生n位数字输出信号；以及开关群组，包括分别连接到所述电容器的开关，其中所述开关分别被分类成分别连接到所述第一电容器群组及所述第二电容器群组的第一开关群组及第二开关群组，且所述第一开关群组及所述第二开关群组分别根据第一控制信号及第二控制信号来操作，所述第一控制信号及所述第二控制信号是基于所述n位数字输出信号及所述可变反馈增益确定的。根据本公开的增量调制器可被实施成具有较低的功耗及小的实作面积。
具体实施方式
8.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
9.应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
10.应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
11.术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
12.术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
13.本发明一实施例提供的一种可变反馈增益的增量调制器，电容器群组、比较器以及开关群组；所述多个电容器分别被分类至第一电容器群组及第二电容器群组，以使所述增量调制器具有可变反馈增益；所述比较器，被配置成基于所述第一端子的第一端子电压依序产生n位数字输出信号，其中n是正整数；所述开关群组，包括分别连接到所述多个电容器的多个开关，所述多个开关分别被分类至第一开关群组及第二开关群组，且所述第一开关群组及所述第二开关群组被配置成分别根据第一控制信号及第二控制信号来操作，所述第一控制信号是基于所述n位数字输出信号确定的，且所述第二控制信号是基于所述n位数字输出信号及所述可变反馈增益确定的。
14.在具体的实施例中，增量调制器可包括电容器群组、比较器、及开关群组。另外，增量调制器可进一步包括数字逻辑器及输入开关。举例来说，输入开关及电容器群组可形成减法器，比较器可形成量化器，且开关群组及数字逻辑器可形成放大器。
15.电容器群组可包括共同连接到第一端子的电容器。当数字输出信号是n位信号时，
电容器的数目可为2n。在这种情形中，电容器中的每一个可包括以并联方式、串联方式、或串并联方式连接到彼此的电容器。
16.电容器可基于可变反馈增益而被分类成第一电容器群组及第二电容器群组。第一电容器群组的第一电容对第二电容器群组的第二电容的比率可基于可变反馈增益来确定。在具体实施例中，第一电容对第二电容的比率可为x:(1-x)，其中x是基于可变反馈增益确定的任意数目(0＜x＜1)。
17.第一电容器群组可包括n个电容器，电容器的电容可为2n-1*x。第二电容器群组可包括n个电容器，电容器的电容可为2n-1*(1-x)，其中n是位数。举例来说，当n是4时，数字输出信号可为4位信号，电容器的电容可分别为23*x、22*x、21*x、及20*x，且第二电容器群组的电容器的电容可分别为23*(1-x)、22*(1-x)、21*(1-x)、及20*(1-x)。
18.输入开关可连接在第一端子与输入电压端子之间，输入电压被施加到输入电压端子。输入开关可对应于采样及保持电路。在具体的实施例中，输入开关可基于时钟信号而接通或断开。具体来说，输入开关可在采样阶段中接通且在转换阶段中断开。
19.比较器可基于第一端子的电压，依序产生n位数字输出信号。在具体的实施例中，比较器可基于时钟信号而被使能。具体来说，比较器可在采样阶段中断开，且在转换阶段中接通。在具体的实施例中，比较器cp可以单端方式实施。在具体的实施例中，比较器可以差分方式实施。
20.在具体的实施例当中，开关群组可包括分别连接到电容器开关。开关的数目可对应于电容器的数目，且可为例如2n。开关群组中所包括的开关可被分类成第一开关群组及第二开关群组。第一开关群组可连接到第一电容器群组，且第二开关群组swg2可连接到第二电容器群组。开关中的每一个可分别将对应的电容器连接到参考电压端子及接地电压端子。
21.第一开关群组可基于第一控制信号而连接到正参考电压所施加到的正参考电压端子或连接到负参考电压所施加到的负参考电压端子。同样地，第二开关群组可基于第二控制信号连接到正参考电压所施加到的正参考电压端子或连接到负参考电压所施加到的负参考电压端子。在具体的实施例中，参考电压被施加到正参考电压端子，且接地电压被施加到负参考电压端子。正参考电压端子被称为“参考电压端子”，且负参考电压端子被称为“接地电压端子”。
22.在具体的实施例中，在反馈增益大于1时所施加的参考电压的电平可大于在反馈增益小于或等于1时所施加的参考电压的电平。因此，当反馈增益大于1时，减法器的减法量可增大。在具体的实施例中，在反馈增益小于1时所施加的参考电压的电平可相同于在反馈增益等于1时所施加的参考电压的电平。当反馈增益小于1时，可使用形成减法器的电容器中的仅某些电容器来减小减法器的减法量。
23.实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明实施例提供一种可变反馈增益的增量调制器，其特征在于，包括：电容器群组、比较器以及开关群组。一般来说，增量调制器包括无源元件且具有被固定为1的反馈增益。为调整增量调制器的反馈增益，增量调制器包括至少两个电压产生器，所述至少两个电压产生器分别用于提供在采样阶段中使用的第一参考电压以及在转换阶段中使用的第二参考电压。由于参考电压产生器的功耗及实作面积大于增量调制器的功耗及实作面积，因
此当增量调制器包括多个参考电压产生器时，可极大地增大增量调制器的功耗及实作面积。
24.根据具体的实施例，电容器群组被分类成第一电容器群组及第二电容器群组，且第一电容器群组与第二电容器群组的电容的比率基于反馈增益被确定成使得采样操作及转换操作可通过基于反馈增益选择性地控制第一电容器群组及第二电容器群组来执行。因此，尽管在采样阶段及转换阶段中施加了相同的参考电压，然而反馈增益可小于1或大于1。因此，根据具体实施例，具有可变反馈增益的增量调制器可被实施成具有较低的功耗及小的实作面积。
25.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。