一种避免信号斜率过载的增量调制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种避免信号斜率过载的增量调制器，包括第一积分器、差分放大器、量化器、第二积分器、微分器、第三积分器、1位的DAC；所述第一积分器的输入端接入待处理的模拟信号，第一积分器的输出端与所述差分放大器的同相输入端连接，差分放大器的输出端与量化器连接，所述量化器的输出端分别与第二积分器和第三积分器连接，所述第三积分器的输出端通过1位的DAC连接到所述差分放大器的反相输入端，所述第二积分器的输出端与微分器连接，由所述微分器对外输出信号。本实用新型专利技术首先通过第一积分器对输入信号进行积分，使信号高频分量幅度下降，减小信号的斜率，然后再进行增量调制，进而有效避免了信号斜率过载的问题。进而有效避免了信号斜率过载的问题。进而有效避免了信号斜率过载的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种避免信号斜率过载的增量调制器


[0001]本技术涉及模数转换，特别是涉及模数转换器中一种避免信号斜率过载的增量调制器。

技术介绍

[0002]在包含Σ
‑
Δ 调制器（也称综合增量调制器）的ADC中，对于一个连续信号，如果采样间隔很小，相邻采样点间的信号幅度不会变化太大，若将前后两点的差值进行量化同样可以代替连续信号所含的信息。增量调制器中，量化器用来对两次采样点之间的差值进行量化，并通过积分器则对量化的差值进行求和，以形成最终采样值。增量调制器的量化噪声由两部分构成，即普通量化噪声和过载量化噪声。当采样间隔足够小，信号幅度变化不超过量化台阶Δ时，量化噪声为普通量化噪声。
[0003]而在一个采样间隔内，信号幅度变化超过量化台阶，也就是存在斜率过载时，积分器无法跟踪信号的变化时，量化噪声为过载噪声，显然，信号的斜率过载是影响增量调制器性能。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种避免信号斜率过载的增量调制器，首先通过第一积分器对输入信号进行积分，使信号高频分量幅度下降，减小信号的斜率，然后再进行增量调制，进而有效避免了信号斜率过载的问题。
[0005]本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种避免信号斜率过载的增量调制器，包括第一积分器、差分放大器、量化器、第二积分器、微分器、第三积分器、1位的DAC；
[0006]所述第一积分器的输入端接入待处理的模拟信号，第一积分器的输出端与所述差分放大器的同相输入端连接，差分放大器的输出端与量化器连接，所述量化器的输出端分别与第二积分器和第三积分器连接，所述第三积分器的输出端通过1位的DAC连接到所述差分放大器的反相输入端，所述第二积分器的输出端与微分器连接，由所述微分器对外输出信号。
[0007]其中，所述量化器采用锁存比较器，并通过所述锁存比较器实现1位ADC的功能。所述锁存比较器的同相输入端与差分放大器的输出端连接，锁存比较器反相输入端接地，所述锁存比较器的出处端分别与第二积分器和第三积分器连接。所述增量调制器还包括采样时钟输入端口，所述采样时钟输入端口与锁存比较器的时钟端口连接，用于接收外部采样时钟，为所述锁存比较器提供时钟基础。
[0008]本技术的有益效果是：本技术首先通过第一积分器对输入信号进行积分，使信号高频分量幅度下降，减小信号的斜率，然后再进行增量调制，进而有效避免了信号斜率过载的问题，在最终结果输出之前，通过微分器对信号进行一次微分后输出，有效补偿了积分引起的频率损失。
附图说明
[0009]图1为本技术的原理框图。
具体实施方式
[0010]下面结合附图进一步详细描述本技术的技术方案，但本技术的保护范围不局限于以下所述。
[0011]如图1所示，一种避免信号斜率过载的增量调制器，包括第一积分器、差分放大器、量化器、第二积分器、微分器、第三积分器、1位的DAC；
[0012]所述第一积分器的输入端接入待处理的模拟信号，第一积分器的输出端与所述差分放大器的同相输入端连接，差分放大器的输出端与量化器连接，所述量化器的输出端分别与第二积分器和第三积分器连接，所述第三积分器的输出端通过1位的DAC连接到所述差分放大器的反相输入端，所述第二积分器的输出端与微分器连接，由所述微分器对外输出信号。
[0013]在本申请的实施例中，所述量化器采用锁存比较器，并通过所述锁存比较器实现1位ADC的功能。所述锁存比较器的同相输入端与差分放大器的输出端连接，锁存比较器反相输入端接地，所述锁存比较器的出处端分别与第二积分器和第三积分器连接。所述增量调制器还包括采样时钟输入端口，所述采样时钟输入端口与锁存比较器的时钟端口连接，用于接收外部采样时钟，为所述锁存比较器提供时钟基础。
[0014]本技术将信号通过第一积分器进行一次积分（相当于低通滤波），使信号高频分量幅度下降，减小信号的斜率，然后再进行增量调制，在最终结果输出之前必然要进行一次微分以补偿积分引起的频率损失；设外部输出的采样时钟为Kfs，则量化器以Kfs采样速率将输入信号转换为由 1 和 0 构成的连续串行位流的调制脉冲；在某一个采样点，量化器输出的信号通过第二微分器传输到微分器，由微分器对外输出；量化器输出的信号同时传输给第三积分器进行积分后，由1位DAC进行转换并反馈到差分放大器的反相输入端，再由差分放大器将反馈的信号与下一个采样点的信号求差值传输给量化器；调制器输出的调制脉冲中已包含有信号幅度的全部信息，表现为调制脉冲的占空比。
[0015]最后应当说明的是，以上仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种避免信号斜率过载的增量调制器，其特征在于：包括第一积分器、差分放大器、量化器、第二积分器、微分器、第三积分器、1位的DAC；所述第一积分器的输入端接入待处理的模拟信号，第一积分器的输出端与所述差分放大器的同相输入端连接，差分放大器的输出端与量化器连接，所述量化器的输出端分别与第二积分器和第三积分器连接，所述第三积分器的输出端通过1位的DAC连接到所述差分放大器的反相输入端，所述第二积分器的输出端与微分器连接，由所述微分器对外输出信号。2.根据权利要求1所述的一种避免信号斜率过载的增量调制器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉军，胡俊超，
申请(专利权)人：成都泰格微电子研究所有限责任公司，
类型：新型
国别省市：