转换器制造技术

一种向转换器中的元件序列的每一个元件提供值的方法，所述方法包括：基于针对N个在先转换周期(Pi至Pi-(N-1))的指针位置，根据N阶噪声整形函数来计算针对当前转换周期(Pi+1)的指针位置；确定针对当前转换周期(Pi+1)的指针位置是否超过所述序列中的元件个数；向所有所述元件赋予第一分量值，通过执行求模运算并且用余数值代替新指针位置(Pi+1)来更新所述新指针位置(Pi+1)；根据(N-1)阶算法向所述元件赋予第二分量值；根据针对在先转换周期的第二分量值的逆向所述元件赋予第三分量值；以及针对每一个元件对所述第一、第二和第三分量值求和。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及转换器领域，特别地而不是唯一地，涉及一种在连续的转换周期向多 比特数据转换器的一系列DAC元件赋值的方法。
技术介绍
统称为德尔塔西格玛数据转换器的德尔塔西格玛模数转换器(ADC)和数模转换 器(DAC)广泛用于高精度低带宽应用中。多比特DAC和ADC相比单一比特设计具有包括噪声整形函数的更好选择的优势， 尽管多比特转换器的缺点是要求在元件之间进行匹配以便实现线性和低噪声。US 6，384，761 (Melanson)公开了一种多比特数据转换器。US 6，沈6，002 (Gong等人)公开了一种匹配多比特数据转换器的二阶噪声整形动 态元件。现有已公开文献和说明书中的任何
技术介绍
中的列举和讨论不应该看作承认所 述文件或
技术介绍
是现有技术或公知常识的一部分。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提出了一种向转换器中的元件序列的每一个元件提供值 的方法，所述值用于所述转换器操作时的当前转换周期，其中指针位置识别了针对转换周 期的所述元件序列中的元件，所述方法包括基于针对N个在先转换周期(Pi至Pi^))的指针位置，根据N阶噪声整形函数来 计算针对当前转换周期(Pw)的指针位置；确定针对当前转换周期(Pw)的指针位置是否超过所述序列中的元件个数；向所有所述元件赋予第一分量值，包括如果针对当前转换周期(Pw)的指针位置超过所述序列中元件的个数，赋予+1的第一分量值；如果针对当前转换周期(Pi+1)的指针位置没有超过所述序列中元件的个数，赋 予-1的第一分量值；通过执行求模运算并且用余数值代替新指针位置(Pi+1)来更新所述新指针位置 (Pi+l)；根据(N-I)阶算法向所述元件赋予第二分量值；根据用于在先转换周期的第二分量值的逆所述元件赋予第三分量值；以及针对每一个元件对所述第一、第二和第三分量值求和，以便针对当前转换周期向 每一个所述元件提供值。与这种方法相关联的优点是当与现有技术比较时，可以利用所要求处理量的减 少实现高阶动态元件匹配(DEM)算法。这使得可以使用较大的量化器，并且因此改进了所 述转换器的噪声性能。进而，这可以使得先前不可能的方法能够处理较大带宽的数据。这种方法可以使得车载无线电接收到的信号的整个带宽(例如具有20MHz至27MHz量级的带 宽)能够被满意地处理。向与新指针位置相关联的元件赋予第三分量值(所述第三分量值是针对当前指 针位置的第二分量值的逆)的优点是每两个时钟周期用相反的符号选择所述元件，并且这 可以减小任何失配的效果，因为可以将各种变化看作是随时间抵消/平均。所述方法可以使得实现更加完善的噪声函数(例如针对高带宽系统的二阶或更 高阶函数)，以前这对于非常高的采样频率是不可能的。所述N阶噪声整形函数可以是一阶函数，并且 计算新指针位置可以包括将在先指针位置(Pi)加上指数；以及向所述元件赋予第二分量值可以包括向小于或等于所述新指针位置的位置处的所有元件赋予-1的值；以及向大于所述指针位置的位置处的所有元件赋予+1的值。所述N阶噪声整形函数 可以是二阶函数，并且计算所述新指针位置(Pi+1)可以包括将所述当前指针位置(Pi)乘以2，加上指数 并且减去所述在先指针位置(Ph)；以及向所述元件赋予第二分量值可以包括向所述当前指针位置(Pi)和所述新指针位置(Pw)之间的位置处的所述元件赋予 +1的值，并且向所有其他元件赋予-ι的值。向所述元件赋予第三分量值可以包括向所述在先指针位置(Pg)和所述当前指针位置(Pi)之间的位置处的所述元件赋 予-1的值，并且向所有其他元件赋予+1的值。此外，作为针对任意二阶(或更高)阶噪声整形函数的初始子步骤，应该消除在两 个在先转换周期(例如PjP Ph)之间发生的任何溢位，使得在针对在先转换周期的处理期 间执行求模运算之前，将针对所述在先转换周期的指针位置恢复到它们的初始值。所述方法在计算针对当前转换周期的指针位置之前还可以包括更新所述N个在先指针位置以消除连续指针位置之间的任何溢位。应该在计算所述新指针Pw之前消除所述在先的两个指针Pi和Pp1的溢位，并且 所述新指针位置应该大于所述旧指针。例如P2 > P1^P3 > P2等等。确定针对当前转换周期(Pi+1)的指针位置是否超过所述序列中的元件个数可以包 括确定针对当前转换周期(Pi+1)的指针位置和针对在先转换周期(Pi)的指针位置之 间的差是否超过所述序列中元件的个数；所述方法在赋予所述第一分量值之后还可以包括对于所述N个在先指针位置执行求模运算，并且用余数值代替所述N个在先指针 位置。确定针对当前转换周期(Pw)的指针位置是否超过所述序列中元件的个数可以包 括识别所述指针位置是否将在所述元件的序列周围翻转/重叠。所述方法可以是动态元件匹配/数字加权平均的方法。所述元件可以是数字模拟(DAC)元件/单元。所述元件可以配置用于从中提供多个离散值之一。所述转换器可以是DAC或ADC。所述方法可以用于DAC元件和ADC (量化器)元 件。例如，这种量化器可以具有电阻器梯以提供15个不同的参考电平，由于这15个单独电 阻器之间的失配，这也可能引入失配。所述转换器可以是西格玛德尔塔转换器的一部分。所述DAC可以是西格玛德尔塔 转换器的反馈回路的一部分。针对每一个元件对第一、第二和第三分量值求和的步骤可以产生多个不同的值， 并且所述方法还可以包括通过在当前转换周期向元件提供临时的子值序列，在所述当前转换周期向所述元 件的每一个提供所述值，其中所述子值序列是对称的。已经发现使用对称的子值序列可以减小转换器性能中的任何非线性。可以提供一种配置用于实现这里所公开的任意方法的转换器。所述转换器可以是 多比特数据转换器。所述转换器可以是开关电容器-数模转换器(SC-DAC)。可以将其看作是本专利技术实 施例的有利实现，因为由于SC-DAC不必完全解决以便正确操作的事实，可以迅速地处理信号。可以提供一种西格玛-德尔塔转换器，包括在所述西格玛-德尔塔转换器的反馈回路中对这里公开的任意数模转换器的数 字实现；和/或在所述西格玛-德尔塔转换器的反馈回路中对这里公开的任意数模转换器的模 拟实现。可以提供一种西格玛-德尔塔转换器，包括配置用于在数字域执行这里公开的任意方法的一个或多个部件；和/或配置用于在模拟域执行这里公开的任意方法的一个或多个部件。可以提供一种包括这里公开的任意转换器的集成电路。可以提供一种计算机程序，当在计算机上运行所述计算机程序时，引起所述计算 机配置任何设备，所述设备包括这里公开的转换器、电路、系统或装置，或者配置用于执行 这里公开的任何方法。作为非限制示例，所述计算机程序可以是软件实现，并且可以将所 述计算机看作是任意合适的硬件，包括数字信号处理器、微控制器以及按照只读存储器 (ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)或者电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)的实 现。所述软件可以是汇编程序。可以将所述计算机程序设置在诸如盘或存储器装置之类的计算机可读介质上，或 者可以将其具体化为瞬态信号。这种瞬态信号可以是网络下载，包括因特网下载。附图说明现在参考附图只作为示例进行描述，其中图1示出了现有技术的西格玛-德尔塔模数转换器(DAC)；图2示出了数字DEM部件和DA本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种向转换器中的元件序列的每一个元件提供值的方法，所述值用于所述转换器操作时的当前转换周期，其中指针位置识别了针对转换周期的所述元件序列中的元件，所述方法包括：基于针对Ｎ个在先转换周期（Ｐｉ至Ｐｉ－（Ｎ－１））的指针位置，根据Ｎ阶噪声整形函数来计算针对当前转换周期（Ｐｉ＋１）的指针位置；确定针对当前转换周期（Ｐｉ＋１）的指针位置是否超过所述序列中的元件个数；向所有所述元件赋予第一分量值，包括：如果针对当前转换周期（Ｐｉ＋１）的指针位置超过所述序列中元件的个数，赋予＋１的第一分量值；如果针对当前转换周期（Ｐｉ＋１）的指针位置没有超过所述序列中元件的个数，赋予－１的第一分量值；通过执行求模运算并且用余数值代替新指针位置（Ｐｉ＋１）来更新所述新指针位置（Ｐｉ＋１）；根据（Ｎ－１）阶算法向所述元件赋予第二分量值；根据针对在先转换周期的第二分量值的逆向所述元件赋予第三分量值；以及针对每一个元件对所述第一、第二和第三分量值求和，以便针对当前转换周期向每一个所述元件提供值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：胡晶晶，吕西安·约翰内斯·布伦默斯，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL