delta‑sigma调制器及其延迟补偿方法技术

本公开涉及sigma delta调制器的延迟补偿。提供一种连续时间delta‑sigma调制器，包括：积分器级，包括多个积分器；量化器，接收来自积分器级的输入信号并且输出量化器信号；全局反馈通路，将反馈从量化器提供给积分器级；局部反馈通路，连接量化器和积分器级的前一积分器，配置成补偿归因于全局反馈通路的延迟；以及延迟补偿电路。延迟补偿电路配置成基于局部反馈环中的附加延迟源来计算延迟值，以及将附加延迟值提供给量化器，以便补偿局部反馈环中的延迟。

【技术实现步骤摘要】
sigma delta调制器的延迟补偿
本文所述的实施例涉及sigma delta调制器。具体来说,实施例涉及针对局部反馈环中存在的延迟的sigma delta调制器的延迟补偿。
技术介绍
连续时间delta-sigma调制器被持续研究，并且包含在各种通信产品中。影响delta-sigma调制器的一个变量是延迟。因此,各种技术被持续开发以改进delta-sigma调制器中的延迟补偿。在Ranjbar 等人的标题为 “A Robust STF 6mff CT Δ Σ Modulator with 76dBDynamic Range and 5MHz Bandwidth，，的论文(发表于 Custom Integrated CircuitsConference (CICC)，2010 IEEE,举办于 2010 年 9 月 19-22 日)中描述了 适用于delta-sigma调制器的已知延迟补偿技术的一个示例。该论文描述，提供最后积分器级与量化器之间的直接反馈通路(即，局部反馈通路)呈现了用于补偿连续时间delta-sigma调制器中的过量环延迟的典型解决方案。另外，该论文描述了通过向量化器中的比较器的锁存信号提供延迟复制信号来补偿量化器中的前置放大器的延迟，而该延迟会促成局部反馈环的延迟。 但是，随着通信产品和技术持续发展，期望和/或要求改进延迟补偿技术。
技术实现思路
按照实施例的一个方面，提供一种用于延迟补偿的方法，该方法在具有全局反馈环和局部反馈环的连续时间delta-sigma调制器中实现。该方法包括:识别局部反馈环中的延迟源；基于局部反馈环中的所识别延迟源来计算附加延迟元素；以及向量化器提供附加延迟元素以补偿局部反馈环中的延迟源。局部反馈环补偿归因于提供输出信号的稳定性和频率整形控制的全局反馈环的延迟。局部反馈环中的延迟源包括抖动延迟、量化器延迟和输入延迟中的至少两个。按照实施例的另一方面，提供一种连续时间delta-sigma调制器。连续时间delta-sigma调制器包括:积分器级，包括多个积分器；量化器，配置成接收来自积分器级的输入信号并且输出量化器信号；全局反馈通路，将反馈从量化器提供给积分器级；局部反馈通路，连接量化器和积分器级的前一积分器，配置成补偿归因于全局反馈通路的延迟；以及延迟补偿电路，配置成基于包括局部反馈通路的局部反馈环中的附加延迟源来计算延迟值，并且将附加延迟值提供给量化器，以便补偿局部反馈环中的抖动延迟、量化器延迟和输入延迟中的至少两个。通过在权利要求书中具体指出的元素和组合，将会知道和实现本专利技术的目的和优点。要理解，以上的一般描述和以下的详细描述都是示范及说明性的，而不是对要求保护的本专利技术的限制。【附图说明】图1是示出sigma delta调制器的示例的简图； 图2示出与delta sigma调制器相关的数据的示例； 图3示出与delta sigma调制器相关的模拟的示例； 图4示出用于提供延迟补偿的延迟补偿电路的示例电路图； 图5示出补偿局部反馈环中的延迟的示例实施例； 图6示出补偿局部反馈环中的延迟的另一个示例实施例； 图7示出补偿局部反馈环中的延迟的又一个示例实施例；以及 图8是示出用于delta-sigma调制器中的延迟补偿的方法的示例实施例的流程图。【具体实施方式】图1示出delta-sigma调制器I的示例。delta-sigma调制器包括积分器级100。积分器级包括设置成提供充分信号和噪声整形以实现对于应用期望的信号灵敏度的一个或多个积分器和放大器。例如，图1所示的积分器级100属于三阶delta-sigma调制器。三阶系统只是选择作为示例，并且这里所述的技术适用于其它阶系统。图1的三阶系统的积分器级100包括:第一积分器101，包括放大器ampl和电容器Cl ;第二积分器102，包括电阻器R2、放大器amp2和电容器C2 ；以及第三积分器103，包括电阻器R2、电容器C3和放大器 amp3 οdelta-sigma调制器I还包括多个反馈通路。反馈通路的数量为一个或多个，并且可等于积分器级的数量。与该数量的积分器级对应的反馈通路在本文中称作全局反馈通路。例如，图1中，全局反馈通路300包括z_1/2半周期延迟305(即，具有50%占空比的时钟中的半周期延迟)以及三个数模转换器(dacl、dac2和dac3)。全局反馈通路进行操作以便向积分器级100提供负反馈，并且是保持环的稳定性和适当频率整形控制中的组成部分。图1中，delta-sigma调制器I包括前馈零700以提供目标信号传递函数(STF)频率陷波(frequency notching),以便减少非期望阻断(例如，TX双工器泄漏或者相邻通道信号)。换言之，前馈零700将陷波放入STF来阻断陷波频率的信号。提供delta-sigma调制器I的谐振器500,以便通过将DC的零点起飞(zero off)调制成更优频率来优化噪声传递函数(NTF)，从而允许调制器的改进SNR或灵敏度。换言之，谐振器500将陷波放入NTF，以便阻断陷波频率的量化噪声份额。上述每个组件可促成delta-sigma调制器系统中的延迟。如本申请的背景中所述，增加最后积分器级与量化器之间的局部或直接反馈环呈现了用于补偿连续时间delta-sigma调制器中的过量环延迟的典型解决方案。但是，本文的实施例集中于对于delta-sigma调制器中的延迟的先前未补偿。例如，本文的实施例集中于局部反馈环中的延迟，如以下进一步说明。如delta-sigma调制器I中所示,包含局部反馈通路200,以便将反馈从量化器400的输出提供给紧挨前面的第三积分器103。局部反馈通路包括厂1单位延迟201 ( S卩，全时钟周期延迟)和数模转换器dac4。本文中，局部反馈通路200、量化器400和第三积分器103统称为局部反馈环。本申请的专利技术人研究并且认识到本领域以前不知道的问题(即，识别与局部反馈环的实现相关的先前预料不到的结果)。如本申请的背景部分所述，期望增加delta-sigma调制器的操作速度。但是，本专利技术人认识到，随着时钟速度增加，局部反馈环中的延迟成为必须解决的障碍。随着时钟周期减小，由延迟所消耗的时钟周期的百分比在没有改进延迟补偿技术的情况下变得较大。因此，本专利技术人认识到其中对局部反馈环中的延迟提供补偿的用于延迟补偿的新的和/或改进的方法。图2是由本专利技术人所提供的证明本文所述延迟补偿技术的预料不到的结果和重要性的数据的示例。图2示出与delta sigma调制器I相关的数据的示例。具体来说，图2示出在为delta sigma调制器I提供各种不同的数字延迟设定时的信号幅度(dB)与频率测量的关系的快速傅立叶变换(FFT)图表。图2的理想化形式示出DC的陷波，其中谱则升高到平坦稳定水平而没有峰突行为(peaking behavior)。图2中的图表示出当延迟欠补偿、经过适当补偿以及过补偿时发生的情况。欠补偿数据集没有提供充分稳定水平部分。过补偿数据集在20 MHz周围引起显著峰值以及在整个稳定水平部分引起其它较尖锐峰值。欠补偿数据集和过补偿数据集均引起可能导致delta sigma调制器I中的操作问题的信号的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在具有全局反馈环和局部反馈环的连续时间delta‑sigma调制器中实现的用于延迟补偿的方法，所述方法包括：识别所述局部反馈环中的延迟源，所述局部反馈环补偿归因于提供输出信号的稳定性和频率整形控制的所述全局反馈环的延迟；基于所述局部反馈环中的所识别延迟源来计算附加延迟元素；以及将所述附加延迟元素提供给量化器，以便补偿所述局部反馈环中的延迟源，所述延迟源包括抖动延迟、量化器延迟和输入延迟中的至少两个。

【技术特征摘要】
2012.08.29 US 13/598,4121.一种在具有全局反馈环和局部反馈环的连续时间delta-sigma调制器中实现的用于延迟补偿的方法，所述方法包括: 识别所述局部反馈环中的延迟源，所述局部反馈环补偿归因于提供输出信号的稳定性和频率整形控制的所述全局反馈环的延迟； 基于所述局部反馈环中的所识别延迟源来计算附加延迟元素；以及 将所述附加延迟元素提供给量化器，以便补偿所述局部反馈环中的延迟源，所述延迟源包括抖动延迟、量化器延迟和输入延迟中的至少两个。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述输入延迟是经由局部反馈通路连接到所述量化器的积分器的积分器延迟。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述量化器包括前置放大器和比较器，以及所述量化器延迟是与所述前置放大器关联的延迟。4.如权利要求2所述的方法，其中，所述量化器包括样本和保持电路，以及所述量化器延迟是与所述样本和保持电路的样本/保持设置时间关联的延迟。5.如权利要求1所述的方法，其中，所述附加延迟是所述局部反馈环中的所识别延迟源的总和。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述局部反馈通路包括数模转换器，以及延迟的长度是两个时钟边缘之间的时间。7.如权利要求1所述的方法，其中，将所述附加延迟元素提供给所述量化器，以便控制量化器时钟与所述delta-sigma调制器 的其它时钟之间的定时。8.一种连续时间delta-sigma调制器,包括: 积分器级，包括多个积分器； 量化器，配置成接收来自所述积分器级的输入，并且输出量化器信号； 全局反馈通路，将反馈从所述量化器提供给所述积分器级； 局部反馈通路，...

【专利技术属性】
技术研发人员：M洪，J里奇斯，
申请(专利权)人：英特尔IP公司，
类型：发明
国别省市：美国;US