• 四川郎酒股份有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度环保奖 2019-05-13
  • 银保监会新规剑指大企业多头融资和过度融资 2019-05-12
  • 韩国再提4国联合申办世界杯 中国网友无视:我们自己来 2019-05-11
  • 中国人为什么一定要买房? 2019-05-11
  • 十九大精神进校园:风正扬帆当有为 勇做时代弄潮儿 2019-05-10
  • 粽叶飘香幸福邻里——廊坊市举办“我们的节日·端午”主题活动 2019-05-09
  • 太原设禁鸣路段 设备在测试中 2019-05-09
  • 拜耳医药保健有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度企业奖 2019-05-08
  • “港独”没出路!“梁天琦们”该醒醒了 2019-05-07
  • 陈卫平:中国文化内涵包含三方面 文化复兴表现在其中 2019-05-06
  • 人民日报客户端辟谣:“合成军装照”产品请放心使用 2019-05-05
  • 【十九大·理论新视野】为什么要“建设现代化经济体系”?   2019-05-04
  • 聚焦2017年乌鲁木齐市老城区改造提升工程 2019-05-04
  • 【专家谈】上合组织——构建区域命运共同体的有力实践者 2019-05-03
  • 【华商侃车NO.192】 亲!楼市火爆,别忘了买车位啊! 2019-05-03
    • / 24
    • 下载费用:30 金币  

    重庆时时彩绑卡安全么: 模数转换器和模数转换器电路电压控制方法.pdf

    关 键 词:
    转换器 电路 电压 控制 方法
      专利查询网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    摘要
    申请专利号:

    CN201110236236.1

    申请日:

    2011.08.15

    公开号:

    CN102377433A

    公开日:

    2012.03.14

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H03M 1/34申请日:20110815|||公开
    IPC分类号: H03M1/34; H03G3/20 主分类号: H03M1/34
    申请人: 索尼公司
    发明人: 青木泰宪
    地址: 日本东京都
    优先权: 2010.08.24 JP 2010-187371
    专利代理机构: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 陈炜;李德山
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110236236.1

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2016.11.23|||2013.09.11|||2012.03.14

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    提供了模数转换器和模数转换器电路电压控制方法,该模数转换器包括:自动增益控制电路,其改变模拟信号的输入振幅并将该模拟信号输出到将该模拟信号转换为数字信号的模数转换器电路;以及第一检测部分,其将自动增益控制电路输出的模拟信号的输出范围与预定的电压范围相比较,并基于比较结果而控制自动增益控制电路输出的模拟信号的输出范围。

    权利要求书

    1: 一种模数转换器, 包括 : 自动增益控制电路, 所述自动增益控制电路改变模拟信号的输入振幅并将所述模拟信 号输出到模数转换器电路, 所述模数转换器电路将所述模拟信号转换为数字信号 ; 以及 第一检测部分, 所述第一检测部分将由所述自动增益控制电路输出的所述模拟信号的 输出范围与预定的电压范围相比较, 并基于比较结果而控制由所述自动增益控制电路输出 的所述模拟信号的所述输出范围。
    2: 根据权利要求 1 所述的模数转换器, 其中所述第一检测部分将由所述自动增益控制电路输出的所述模拟信号的所述输出 范围与所述模数转换器电路的基准电压相比较, 并基于比较结果而控制由所述自动增益控 制电路输出的所述模拟信号的所述输出范围。
    3: 根据权利要求 2 所述的模数转换器, 其中, 在由所述自动增益控制电路输出的所述模拟信号的所述输出范围超过所述基准 电压的范围的时间段期间, 所述第一检测部分输出表示所述自动增益控制电路的输出超过 所述模数转换器电路的所述基准电压的范围的信号。
    4: 根据权利要求 3 所述的模数转换器, 其中所述第一检测部分通过输出所述表示所述 自动增益控制电路的输出超过所述模数转换器电路的所述基准电压的范围的信号来进行 控制以使所述自动增益控制电路的增益降低。
    5: 根据权利要求 2 所述的模数转换器, 其中, 在由所述自动增益控制电路输出的所述模拟信号的所述输出范围小于所述基准 电压的范围的时间段期间, 所述第一检测部分停止输出表示所述自动增益控制电路的输出 超过所述模数转换器电路的所述基准电压的范围的信号, 或者输出表示所述自动增益控制 电路的输出小于所述模数转换器电路的所述基准电压的范围的信号。
    6: 根据权利要求 5 所述的模数转换器, 其中所述第一检测部分通过停止输出所述表示 所述自动增益控制电路的输出超过所述模数转换器电路的所述基准电压的范围的信号来 进行控制以使所述自动增益控制电路的增益停止降低, 或者通过输出所述表示所述自动增 益控制电路的输出小于所述模数转换器电路的所述基准电压的范围的信号来进行控制以 使所述自动增益控制电路的增益升高。
    7: 根据权利要求 3 或 5 所述的模数转换器, 其中由所述第一检测部分输出的所述信号为脉冲。
    8: 根据权利要求 1 所述的模数转换器, 还包括 : 第二检测部分, 所述第二检测部分根据所述自动增益控制电路的输出而控制由所述自 动增益控制电路输出的所述模拟信号的所述输出范围, 使得所述模拟信号的所述输出范围 为所选择的范围。
    9: 根据权利要求 8 所述的模数转换器, 其中, 在所述模拟信号的所述输出范围超过所述所选择的范围的时间段期间, 所述第 二检测部分输出表示所述自动增益控制电路的输出超过所述所选择的范围的信号。
    10: 根据权利要求 9 所述的模数转换器, 其中, 所述第二检测部分通过输出所述表示所述自动增益控制电路的输出超过所述所 选择的范围的信号来进行控制以使所述自动增益控制电路的增益降低。 2
    11: 根据权利要求 8 所述的模数转换器, 其中, 在所述模拟信号的所述输出范围小于所述所选择的范围的时间段期间, 所述第 二检测部分停止输出表示所述自动增益控制电路的输出超过所述所选择的范围的信号, 或 者输出表示所述自动增益控制电路的输出小于所述所选择的范围的信号。
    12: 根据权利要求 11 所述的模数转换器, 其中, 所述第二检测部分通过停止输出表示所述自动增益控制电路的输出超过所述所 选择的范围的信号来进行控制以使所述自动增益控制电路的增益停止降低, 或者通过输出 表示所述自动增益控制电路的输出小于所述所选择的范围的信号来进行控制以使所述自 动增益控制电路的增益升高。
    13: 根据权利要求 9 或 11 所述的模数转换器, 其中, 由所述第二检测部分输出的所述信号为脉冲。
    14: 根据权利要求 8 所述的模数转换器, 还包括 : 性能比较部分, 所述性能比较部分将使用所述第一检测部分获得的所述模数转换器电 路的模数转换性能与使用所述第二检测部分获得的所述模数转换器电路的模数转换性能 相比较, 其中, 所述性能比较部分从所述第一检测部分的波检测和所述第二检测部分的波检测 当中选择使得所述模数转换器电路的模数转换性能较优的波检测。
    15: 根据权利要求 8 所述的模数转换器, 还包括 : 性能比较部分, 所述性能比较部分对使用所述第一检测部分获得的所述模数转换器电 路的模数转换性能、 使用所述第二检测部分获得的所述模数转换器电路的模数转换性能、 以及使用所述第一检测部分和所述第二检测部分获得的所述模数转换器电路的模数转换 性能进行比较, 其中, 所述性能比较部分从所述第一检测部分的波检测、 所述第二检测部分的波检测、 以及所述第一检测部分和所述第二检测部分的波检测当中选择使得所述模数转换器电路 的模数转换性能较优的波检测。
    16: 根据权利要求 14 或 15 所述的模数转换器, 其中所述性能比较部分的操作在启动所 述模数转换器时执行一次, 或者定期地执行。
    17: 根据权利要求 2 所述的模数转换器, 还包括 : 基准电压调节部分, 所述基准电压调节部分改变所述模数转换器电路的所述基准电 压。
    18: 根据权利要求 1 所述的模数转换器, 其中所述模数转换器电路是闪烁型模数转换器电路。
    19: 一种模数转换器电路电压控制方法, 包括 : 通过改变模拟信号的输入振幅并将所述模拟信号输出到将所述模拟信号转换为数字 信号的模数转换器电路, 来进行增益控制 ; 以及 通过将在进行所述增益控制时输出的模拟信号的输出范围与预定的电压范围相比较 并基于比较结果来控制在进行所述增益控制时输出的所述模拟信号的输出范围, 来进行波 检测。

    说明书


    模数转换器和模数转换器电路电压控制方法

        【技术领域】
         本公开涉及模数 (AD) 转换器和模数转换器电路电压控制方法。背景技术 当模数转换器电路用于进行数字信号处理时, 将输入的模拟信号精确地转换为数 字信号对于该转换器电路之后的信号处理而言是非常重要的。因此, 通常将自动增益控制 (AGC) 电路布置在模数转换器电路之前的级。通过这样做, 不会丢失波形信息, 并且也不会 损失分辨率。 由此, 模拟信号的振幅水平受到自动控制, 并且模拟输入信号的振幅范围被设 置成大致匹配于动态范围。
         此外, 在高速无线通信装置中用于接收处理的模数转换器电路 ( 闪烁型, flash type) 将基准电压划分成多个等级, 并分别将每个划分的电压与模拟输入电压相比较。同 时, 该模数转换器电路将比较结果编码为二进制编码的数字值。 此时, 根据该基准电压确定 上述模数转换器电路的模拟输入动态范围。特别地, 当进行与广播或通信相关的信号处理
         时, 可以设想传输路径上的损失, 因此将模拟信号水平保持在恒定范围内是必要的。
         这里, 作为一种用于自动控制模拟信号的振幅水平的方法, 存在使用 ( 通过将从 模数转换器电路的数字输出中提取的信号的振幅值与预定的设定值相比较而获得的 ) 差 分数据来可变地设置确定模数转换器电路的模拟输入动态范围的基准电压的技术 ( 参见 日本专利申请公开第 JP-A-1-37121 号和日本专利申请公开第 JP-A-09-116435 号 )。
         通过使用该技术, 可以使模拟输入信号的动态范围与基准电压之间的电压差 (VOH-VOL) 相匹配, 并且获得能够恒定地最大限度地利用模数转换器电路的量化分辨率的 结构。此外, 由于不必对模拟输入信号进行增益控制, 所以不需要自动增益控制 (AGC) 电 路。 发明内容 由于在上述技术中基准电压被调节, 所以量化分辨率的宽度 (1LSB( 最低有效 位 )) 改变, 并且因此对模数转换器电路的操作制约变得更严格。另外, 为了使用数字输出, 必须使用脉宽调制 (PWM) 来从数字转换为模拟、 使用低通滤波器来平滑输出以获得增益控 制信号 GCNT、 以及提供用于将 GCNT 信号反馈到输入侧的路径。另外的缺点是, 为了使模拟 信号通过模数转换器电路并使模拟输入收敛, 需要过多量的时间。例如在日本专利申请公 开第 JP-A-7-50583 号中描述了与上文描述的技术相类似的技术 ( 调节基准电压并使其匹 配的技术 )。
         特别地, 当使用非常精细的处理时, 每个晶体管和电阻元件等之间的相对变化的 影响使模拟输入的收敛时间变得显著可见, 并且通常执行使得尽可能放宽对量化分辨率的 宽度的制约条件的设计。
         此外, 已知类似的技术, 在该技术中, 在通过自动增益控制电路放大到一定水平之 后, 通过将基准电压改变到模拟输入振幅来调节基准电压并使其匹配 ( 例如, 参见日本专
         利申请公开第 JP-A-8-154106 号 )。通过使用该技术, 可以使量化分辨率的宽度 (1LSB) 保 持在模数转换器电路的操作制约条件之内, 从而克服上述调节基准电压并使其匹配的技术 的问题。
         然而, 在通过自动增益控制电路放大到一定水平之后通过将基准电压改变到模拟 输入振幅来调节基准电压并使其匹配的该技术中, 需要二阶段的调节序列 ( 在自动增益控 制电路中将模拟输入振幅调节到基准水平的步骤, 以及随后调节基准电压调节并使基准电 压与已变成基准水平的输入振幅相匹配的步骤 )。结果, 花费了不必要的量的时间来使操 作状态收敛。 当在高速无线通信中的发送操作和接收操作之间的切换中收敛时间制约严格 时, 这是特别不利的。
         鉴于上述情况, 希望提供一种新颖的改进的模数转换器及模数转换器电路电压控 制方法, 其能够缩短模数转换期间模拟输入振幅的收敛时间, 并能够最大限度地利用模数 转换器电路的设想的量化分辨率。
         根据本公开的实施例, 提供了一种模数转换器, 该模数转换器包括 : 自动增益控制 电路, 该自动增益控制电路改变模拟信号的输入振幅, 并将该模拟信号输出到将该模拟信 号转换为数字信号的模数转换器电路 ; 以及第一检测部分, 该第一检测部分将由该自动增 益控制电路输出的模拟信号的输出范围与预定的电压范围相比较, 并基于比较结果而控制 由该自动增益控制电路输出的模拟信号的输出范围。
         所述第一检测部分可以将由该自动增益控制电路输出的模拟信号的输出范围与 该模数转换器电路的基准电压相比较, 并且可以基于比较结果而控制由该自动增益控制电 路输出的模拟信号的输出范围。
         在由该自动增益控制电路输出的模拟信号的输出范围超过所述基准电压的范围 的时间段期间, 该第一检测部分可以输出表示该自动增益控制电路的输出超过该模数转换 器电路的基准电压范围的信号。
         由该第一检测部分输出的信号可以是脉冲。
         该模数转换器还可以包括第二检测部分, 该第二检测部分根据该自动增益控制电 路的输出而控制由该自动增益控制电路输出的模拟信号的输出范围, 使得该模拟信号的输 出范围为所选择的范围。
         该模数转换器还可以包括性能比较部分, 该性能比较部分将使用第一检测部分获 得的模数转换器电路的模数转换性能与使用第二检测部分获得的模数转换器电路的模数 转换性能相比较。 该性能比较部分可以从第一检测部分的波检测和第二检测部分的波检测 当中选择使所述模数转换器电路的模数转换性能较优的波检测。
         该模数转换器还可以包括性能比较部分, 该性能比较部分对使用第一检测部分获 得的模数转换器电路的模数转换性能、 使用第二检测部分获得的模数转换器电路的模数转 换性能、 以及使用第一检测部分和第二检测部分获得的模数转换器电路的模数转换性能进 行比较。 该性能比较部分可以从第一检测部分的波检测、 第二检测部分的波检测、 以及第一 检测部分和第二检测部分的波检测当中选择使该模数转换器电路的模数转换性能较优的 波检测。
         该模数转换器还可以包括基准电压调节部分, 该基准电压调节部分改变该模数转 换器电路的基准电压。该模数转换器电路可以是闪烁型模数转换器电路。
         根据本公开的另一个实施例, 提供了一种模数转换器电路电压控制方法, 包括 : 通 过改变模拟信号的输入振幅并将该模拟信号输出到将该模拟信号转换为数字信号的模数 转换器电路, 来进行增益控制 ; 通过将在进行所述增益控制时输出的模拟信号的输出范围 与预定的电压范围相比较并基于比较结果控制在进行所述增益控制时输出的模拟信号的 输出范围, 来进行波检测。
         根据以上描述的本公开, 提供了一种新颖的改进的模数转换器及模数转换器电路 电压控制方法, 其能够缩短模数转换期间模拟输入振幅的收敛时间, 并能够最大限度地利 用模数转换器电路的设想的量化分辨率。 附图说明
         图 1 是示出了根据本公开的实施例的模数转换器 100 的说明图 ;
         图 2 是示出了模数转换器电路 120 的配置示例的说明图 ;
         图 3 是示出了图示根据本公开的实施例的模数转换器 100 的电路操作的波形的说 明图 ; 图 4 是示出了波检测部分 140 的配置示例的说明图 ;
         图 5 是示出了根据本公开的实施例的模数转换器 100 的操作的流程图 ;
         图 6 是示出了当模拟输入信号振幅大于基准电压之间的差时的模拟输入信号 VIN、 基准电压 VOH 和 VOL 以及由波检测部分 140 产生的脉冲 VPULSE 的波形的说明图 ;
         图 7 是示出了当模拟输入信号振幅小于基准电压之间的差时的模拟输入信号 VIN、 基准电压 VOH 和 VOL 以及由波检测部分 140 产生的脉冲 VPULSE 的波形的说明图 ;
         图 8 是示出了根据本公开的实施例的模数转换器 100 的变型例的说明图 ;
         图 9 是示出了根据本公开的实施例的模数转换器 100 的变型例的说明图 ;
         图 10 是示出了设置有已知的模数转换器电路的数字解调器电路 10 的配置示例的 说明图 ; 以及
         图 11 是示出了使模数转换器电路的基准电压改变的方式的说明图。
         具体实施方式
         下面参考附图详细描述本公开的优选实施例。 注意, 在本说明书和附图中, 用相同 的附图标记表示具有基本上相同的功能和结构的结构要素, 并且省略对这些结构要素的重 复说明。
         注意, 将按照以下顺序进行描述。
         1. 已知技术的问题
         2. 本公开的实施例
         2-1. 模数转换器的配置示例
         2-2. 模数转换器的操作
         2-3. 模数转换器的变型例
         3. 结论
         1. 已知技术的问题首先, 将给出对已知技术以及与该已知技术相关的问题的说明。图 10 是示出设置 有已知的模数转换器电路的数字解调器电路 10 的配置示例的说明图。图 10 示出数字解调 器电路 10 的结构, 其采用了以下技术 : 使用通过将从数字输出中提取的信号的振幅值与预 定的设定值相比较而获得的差分数据来将用于确定模拟输入动态范围的基准电压设置为 可变的。
         如图 10 中所示, 数字解调器电路 10 包括模数转换器电路 11、 I 通道检测电路 12 和 Q 通道检测电路 13、 低通滤波器 (LPF)14 和 LPF 15、 加法器电路 16、 水平传感器 17、 脉宽 调制 (PWM) 产生器 18 和基准电压可变水平产生电路 19。
         模数转换器电路 11 将模拟输入信号转换为数字输入信号并输出该数字信号, 该 模数转换器电路 11 是闪烁型模数转换器 (flash AD converter) 电路。 模数转换器电路 11 例如对已使用预定调制方案 ( 例如 QPSK 调制 ) 调制后的模拟输入信号进行模数转换并输 出模数转换后的信号。
         I 通道检测电路 12 对模数转换器电路 11 进行检测处理并输出 I 通道的基带信号。 类似地, Q 通道检测电路 13 对模数转换器电路 11 进行检测处理并输出 Q 通道的基带信号。 LPF 14 和 LPF 15 分别对 I 通道检测电路 12 和 Q 通道检测电路 13 进行滤波。加法器电路 16 将 LPF 14 和 LPF 15 的输出相加并将相加后的值输出到水平传感器 17。 水平传感器 17 接收来自加法器电路 16 的输出, 并监测基带信号的信号水平。水 平传感器 17 将监测基带信号水平的结果输出到 PWM 产生器 18。
         PWM 产生器 18 对从水平传感器 17 接收到的基带信号水平的监测结果进行数模 (DA) 转换, 并输出数模转换后的信号。通过由电阻器 R3 和电容器 C2 形成的低通滤波器来 使 PWM 产生器 18 的输出平滑化, 并将该输出作为增益控制信号 GCNT 而传送到基准电压可 变水平产生电路 19。
         基准电压可变水平产生电路 19 接收从 PWM 产生器 18 和该低通滤波器供应的增益 控制信号 GCNT, 并使用该增益控制信号 GCNT 来控制模数转换器电路 11 的基准电压。使用 增益控制信号 GCNT 来控制模数转换器电路 11 的基准电压的方法例如是使用可变电阻器控 制模数转换器电路 11 的基准电压的方法, 其中该可变电阻器的电阻值根据增益控制信号 GCNT 而变化。
         如上所述, 通过使用该技术, 由于模拟输入动态范围与基准电压之间的电压差 (VOH-VOL) 相匹配, 所以获得能够恒定地最大限度地利用该模数转换器电路的量化分辨率 的结构。此外, 不必对模拟输入信号进行增益控制, 因此不需要自动增益控制 (AGC) 电路。
         然而, 在该已知技术中, 如图 11 中所示, 调节模数转换器电路的基准电压 VOH 和 VOL。通过将基准电压 VOH 和 VOL 调节为基准电压 VOH’ 和 VOL’ , 使输入到模数转换器电路 11 的模拟输入信号 VIN 的振幅与基准电压相匹配。 这样, 模数转换器电路 11 的量化分辨率 的宽度 (1LSB) 改变, 并且因此对模数转换器电路的操作制约变得严格。
         另外, 为了使用该数字输出, 必须使用脉宽调制 (PWM) 来从数字转换为模拟、 使用 低通滤波器来使该输出平滑化以获得增益控制信号 GCNT、 以及提供用于将该 GCNT 信号反 馈给输入侧的路径。另外的缺点是, 为了使模拟信号通过模数转换器电路并使模拟信号收 敛, 需要过多量的时间。
         这里, 在下面将描述的根据本公开的实施例的模数转换器中, 首先并不调节基准
         电压 VOH 和 VOL, 而是调节模拟输入信号的振幅。 这样, 缩短了模拟输入振幅的收敛时间, 并 且可以最大限度地利用该模数转换器电路的设想的量化分辨率。
         2. 本公开的实施例
         一种模数转换器, 包括 : 自动增益控制电路, 所述自动增益控制电路改变模拟信号 的输入振幅并将所述模拟信号输出到模数转换器电路, 所述模数转换器电路将所述模拟信 号转换为数字信号 ; 以及第一检测部分, 所述第一检测部分将由所述自动增益控制电路输 出的所述模拟信号的输出范围与预定的电压范围相比较, 并基于比较结果而控制由所述自 动增益控制电路输出的所述模拟信号的所述输出范围。
         一种模数转换器电路电压控制方法, 包括 : 通过改变模拟信号的输入振幅并将所 述模拟信号输出到将所述模拟信号转换为数字信号的模数转换器电路, 来进行增益控制 ; 以及通过将在进行所述增益控制时输出的模拟信号的输出范围与预定电压范围相比较并 基于比较结果来控制在进行所述增益控制时输出的所述模拟信号的输出范围, 来进行波检 测。
         2-1. 模数转换器的配置示例
         接下来说明根据本公开的实施例的模数转换器的配置示例。图 1 是示出根据本公 开的实施例的模数转换器 100 的说明图。在下文中, 将参考图 1 说明根据本公开的实施例 的模数转换器 100 的配置。 如图 1 中所示, 根据本公开的实施例的模数转换器 100 包括自动增益控制电路 (AGC)110、 模数转换器电路 120、 基准电压可变水平产生电路 130 和波检测部分 140。
         自动增益控制电路 110 是根据预定放大系数放大模拟输入信号并输出放大后的 信号的电路。该自动增益控制电路 110 可以使用从波检测部分 140 供应的增益控制信号 GCNT 来改变上述的放大系数。
         模数转换器电路 120 是闪烁型模数转换器电路, 其将从自动增益控制电路 110 供 应的、 已根据所述预定放大系数而放大后的模拟输入信号转换为数字信号, 并输出该数字 信号。该闪烁型模数转换器电路具有并行布置的多个比较器, 并且同时将该模拟输入信号 与多个基准信号相比较, 由此可以通过一次比较将模拟值转换为数字值。从外部源将基准 电压 VOH 和 VOL 供应给模数转换器电路 120。 模数转换器电路 120 使用基准电压 VOH 和 VOL 来将从自动增益控制电路 110 供应的模拟输入信号转换为数字信号, 并输出该数字信号。
         图 2 是示出作为闪烁型模数转换器电路的模数转换器电路 120 的配置示例的说 明图。如图 2 中所示, 模数转换器电路 120 包括 : 由电阻器 R0、 R1、 R2 至 Rn-2、 Rn-1 和 Rn 构成的电阻器梯形电路 (resistor ladder), 放大器 AMP1、 AMP2 至 AMPn-1 和 AMPn, 比较器 CMP1、 CMP2、 CMP3 至 CMPn-2、 CMPn-1 和 CMPn, 以及编码器 122 ; 模数转换器电路 120 接收供 应的模拟信号, 将该模拟信号转换为数字信号, 并输出该数字信号。
         通过具有上述配置, 模数转换器电路 120 可以将输入的模拟信号转换为数字信号 并输出该数字信号。当然, 不用说, 模数转换器电路 120 不局限于图 2 所示的模数转换器电 路。
         基准电压可变水平产生电路 130 控制模数转换器电路 120 的基准电压 VOH 和 VOL。 通过使用基准电压可变水平产生电路 130 来改变模数控制器电路 120 的基准电压 VOH 和 VOL 的值, 可以使供应给模数转换器电路 120 的模拟输入信号的动态范围与基准电压之间
         的电压差 (VOH-VOL) 相匹配。
         波检测部分 140 对从自动增益控制电路 110 供应的、 根据预定放大系数放大后的 模拟输入信号的振幅与从基准电压可变水平产生电路 130 供应的基准电压 VOH 和 VOL 之间 的差进行比较 ( 检测 )。
         如果模拟输入信号的振幅与基准电压差之间的比较的结果是模拟输入信号的振 幅较大, 则波检测部分 140 将增益控制信号 GCNT 输出到自动增益控制电路 110, 以使放大系 数降低。另一方面, 如果模拟输入信号的振幅与基准电压差之间的比较的结果是模拟输入 信号的振幅较小, 则波检测部分 140 无任何输出。这样, 自动增益控制电路 110 进行控制以 使放大系数升高, 直到从波检测部分 140 输出增益控制信号 GCNT 为止。
         例如, 可以使用当模拟输入信号的振幅超过基准电压差时处于高状态的脉冲来产 生增益控制信号 GCNT。通过产生这种类型的脉冲, 波检测部分 140 可以根据脉冲的长度来 控制自动增益控制电路 110 的增益。
         图 3 是示出了说明根据本公开的实施例的模数转换器 100 的电路操作的波形的说 明图。根据本公开的实施例的模数转换器 100 具有能够自动控制模拟输入信号 VIN 的振幅 的自动调节功能以及使用基准电压可变水平产生电路 130 来控制基准电压的手动调节功 能。
         通过将模拟输入信号 VIN 的振幅与基准电压之间的电压差 (VOH-VOL) 相比较, 根 据本公开的实施例的模数转换器 100 可以使供应给模数转换器电路 120 的模拟输入信号的 动态范围与基准电压之间的电压差 (VOH-VOL) 相匹配, 而不需要调节基准电压。这样, 根据 本公开的实施例的模数转换器 100 可以最大限度地利用该模数转换器电路 120 的设想的量 化分辨率。
         在上文中, 参考图 1 说明了根据本公开的实施例的模数转换器 100 的配置。接下 来, 说明在根据本公开的实施例的模数转换器 100 中包括的波检测部分 140 的配置示例。
         图 4 是示出波检测部分 140 的配置示例的说明图。在下文中, 将参考图 4 说明波 检测部分 140 的配置示例。
         如图 4 中所示, 波检测部分 140 包括比较器 142、 回路滤波器 144 和增益控制信号 输出电路 146。
         比较器 142 接收由自动增益控制电路 110 放大后的模拟输入信号 VIN 的振幅以及 来自基准电压可变水平产生电路 130 的基准电压 VOH 和 VOL, 并将模拟输入信号 VIN 的振幅 与基准电压差 (VOH-VOL) 相比较。
         如果该比较的结果是模拟输入信号 VIN 的振幅较大, 则在模拟输入信号 VIN 的振 幅较大的时间段期间, 比较器 142 向回路滤波器 144 输出处于高状态的脉冲。另一方面, 如 果该比较的结果是模拟输入信号 VIN 的振幅较小, 则比较器 142 向回路滤波器 144 输出仍 处于低状态的脉冲。
         回路滤波器 144 从由比较器 142 输出的脉冲中去除交流 (AC) 分量?;芈仿瞬ㄆ?144 的输出被传送到增益控制信号输出电路 146。
         增益控制信号输出电路 146 接收由比较器 142 输出的已通过回路滤波器 144 的脉 冲。然后, 增益控制信号输出电路 146 根据接收到的脉冲而产生和输出对自动增益控制电 路 110 的放大系数进行控制的增益控制信号 GCNT。 自动增益控制电路 110 使用从增益控制信号输出电路 146 输出的增益控制信号 GCNT 来改变放大系数。
         通过以这种方式配置波检测部分 140, 可以将模拟输入信号的振幅与基准电压之 间的差相比较, 并且可以根据比较结果来控制自动增益控制电路 110 的放大系数。这样, 根据本公开的实施例的模数转换器 100 缩短了模数转换期间模拟输入振幅的收敛时间, 并 且由于基准电压不变, 因此可以最大限度地利用该模数转换器电路 120 的设想的量化分辨 率。
         在上文中, 参考图 4 说明了波检测部分 140 的配置示例。接下来, 将说明根据本公 开的实施例的模数转换器 100 的操作。
         2-2. 模数转换器的操作
         图 5 是示出根据本公开的实施例的模数转换器 100 的操作的流程图。在下文中, 将参考图 5 说明根据本公开的实施例的模数转换器 100 的操作。
         在根据本公开的实施例的模数转换器 100 中, 当输入模拟信号时, 自动增益控制 电路 110 放大该模拟输入信号。除了将放大后的模拟输入信号输出到模数转换器电路 120 以外, 自动增益控制电路 110 还将放大后的模拟输入信号输出到波检测部分 140。
         波检测部分 140 接收由自动增益控制电路 110 放大后的模拟输入信号以及来自基 准电压可变水平产生电路 130 的基准电压 VOH 和 VOL, 然后将模拟输入信号的振幅与基准电 压之间的差相比较 ( 步骤 S101)。由图 4 中所示的比较器 142 进行模拟输入信号的振幅与 基准电压之间的差的比较。 当在上述的步骤 S101 中将模拟输入信号的振幅与基准电压之间的差进行了比较 时, 接下来, 波检测部分 140 确定模拟输入信号的振幅与基准电压之间的差之间的大小关 系 ( 步骤 S102)。通过图 4 中所示的比较器 142 确定模拟输入信号的振幅与基准电压之间 的差之间的大小关系。
         当上述步骤 S102 的确定结果表示模拟输入信号的振幅大于基准电压之间的差 时, 波检测部分 140 输出增益控制信号 GCNT, 以降低自动增益控制电路 110 的放大系数 ( 步 骤 S103)。
         另一方面, 当上述步骤 S102 的确定结果表示模拟输入信号的振幅小于基准电压 之间的差时, 波检测部分 140 停止输出使自动增益控制电路 110 的放大系数降低的增益控 制信号 GCNT( 步骤 S104)。
         图 6 是示出在模拟输入信号的振幅大于基准电压之间的差的情况下的模拟输入 信号 VIN、 基准电压 VOH 和 VOL、 以及由波检测部分 140 产生的脉冲 VPULSE 的波形的说明图。 另外, 图 7 是示出在模拟输入信号的振幅小于基准电压之间的差的情况下的模拟输入信号 VIN、 基准电压 VOH 和 VOL、 以及由波检测部分 140 产生的脉冲 VPULSE 的波形的说明图。
         如图 6 中所示, 当模拟输入信号的振幅大于基准电压之间的差时, 在模拟输入信 号的振幅超过基准电压之间的差的时间段期间, 波检测部分 140 产生处于高状态的脉冲 VPULSE。另一方面, 如图 7 中所示, 当模拟输入信号的振幅小于基准电压之间的差时, 波检 测部分 140 输出仍处于低状态的脉冲 VPULSE。
         这样, 通过在模拟输入信号的振幅超过基准电压差时产生处于高状态的脉冲, 波 检测部分 140 可以根据高状态脉冲的长度进行控制以使自动增益控制电路 110 的增益降 低。 此外, 通过在模拟输入信号的振幅小于基准电压之间的差时输出仍处于低状态的脉冲,
         波检测部分 140 可以进行控制以使自动增益控制电路 110 的增益升高。
         接下来, 模数转换器 100 判断模数转换处理是否已经结束 ( 步骤 S105)。 如果模数 转换处理未结束, 则处理返回到上述步骤 S101, 并且继续模拟输入信号的振幅与基准电压 之间的差的比较。另一方面, 如果模数转换处理已结束, 则该操作结束。
         上面说明了根据本公开的实施例的模数转换器 100 的操作。通过进行这些类型的 操作, 根据本公开的实施例的模数转换器 100 可以自动地将模拟输入信号的振幅与基准电 压相匹配, 由此可以缩短模拟输入振幅的收敛时间, 并且可以最大限度地利用模数转换器 电路 120 的设想的量化分辨率。
         2-3. 模数转换器的变型例
         接下来, 将说明根据本公开的实施例的模数转换器 100 的变型例。图 8 是示出根 据本公开的实施例的模数转换器 100 的变型例的配置的说明图。在下文中, 将参考图 8 说 明根据本公开的实施例的模数转换器 100 的变型例。
         当与图 1 中所示的模数转换器 100 相比时, 在图 8 中所示的模数转换器 100 中, 波 检测部分 140 成为第一检测部分 141, 并且还新增加了第二检测部分 150。
         第一检测部分 141 具有与上述波检测部分 140 相同的配置和功能。另一方面, 第 二检测部分 150 不比较基准电压 VOH 和 VOL 之间的差, 而是将 ( 预先设置的 ) 所选择的振 幅与自动增益控制电路 110 的输出相比较, 并输出增益控制信号 GCNT 以控制自动增益控制 电路 110 的放大系数, 使得可以获得所选择的振幅。 这样, 由于图 8 中所示的模数转换器 100 设置有两个检测部分, 因此图 8 中所示的 模数转换器 100 不仅进行与基准电压 VOH 和 VOL 之间的差的比较, 而且还进行与预先设置 的所选择的振幅的比较, 由此, 与只进行与基准电压 VOH 和 VOL 之间的差的比较的情况相 比, 可以获得具有更高精确度的反馈。然后, 由于设置有两个检测部分并通过不仅进行与 基准电压 VOH 和 VOL 之间的差的比较而且还进行与预先设置的所选择的振幅的比较, 图8 中所示的模数转换器 100 可以自动地使模拟输入信号的振幅与所选择的振幅相匹配, 缩短 模拟输入振幅的收敛时间, 以及可以最大限度地利用该模数转换器电路的设想的量化分辨 率。
         注意, 与上述波检测部分 140 相类似地, 第二检测部分 150 可以具有如下结构 : 在 该结构中, 产生在预先设置的所选择的振幅被超过的时间段期间处于高状态的脉冲, 并根 据该脉冲产生增益控制信号 GCNT。
         图 9 是示出根据本公开的实施例的模数转换器 100 的另一变型例的结构的说明 图。在下文中, 将参考图 9 说明根据本公开的实施例的模数转换器 100 的该另一变型例。
         与图 8 中所示的模数转换器 100 相比, 图 9 中所示的模数转换器 100 具有其中新 增加了性能监测 / 选择信号产生部分 160 以及开关 S1 和 S2 的结构。
         性能监测 / 选择信号产生部分 160 接收模数转换器电路 120 的输出 Dout, 并监测 模数转换器电路 120 的输出 Dout 的模数转换性能。例如, 可以获取模数转换器电路 120 的 输出 Dout 的信噪 (S/N) 比作为模数转换性能。根据对模数转换器电路 120 的输出 Dout 的 模数转换性能的监测的结果, 性能监测 / 选择信号产生部分 160 随后产生和输出选择信号, 该选择信号用于确定是选择第一检测部分 141 的波检测还是选择第二检测部分 150 的波检 测。
         由性能监测 / 选择信号产生部分 160 输出的选择信号是用于使开关 S1 和 S2 在接 通和断开之间切换的信号???S1 和 S2 的每个可以例如是 MOSFET( 金属氧化物半导体场 效应管 )。
         例如可以通过以下方式进行用于通过性能监测 / 选择信号产生部分 160 监测模数 转换器电路 120 的输出 Dout 的模数转换性能的处理。
         首先, 通过接通开关 S1 并断开开关 S2, 图 9 中所示的模数转换器 100 使用模数转 换器电路 120 对已根据第一检测部分 141 的检测结果进行了增益控制后的模拟输入信号进 行模数转换, 并将该模数转换的结果暂时存储在性能监测 / 选择信号产生部分 160 中。例 如, 性能监测 / 选择信号产生部分 160 暂时存储已根据第一检测部分 141 的检测结果进行 了增益控制后的模拟输入信号被输入至的模数转换器电路 120 的输出 Dout 的 S/N 比。
         接下来, 通过断开开关 S1 并接通开关 S2, 图 9 中所示的模数转换器 100 使用模数 转换器电路 120 对已根据第二检测部分 150 的检测结果进行了增益控制后的模拟输入信号 进行模数转换, 并将该模数转换的结果暂时存储在性能监测 / 选择信号产生部分 160 中。 例 如, 性能监测 / 选择信号产生部分 160 暂时存储根据第二检测部分 150 的检测结果进行了 增益控制后的模拟输入信号被输入至的模数转换器电路 120 的输出 Dout 的 S/N 比。
         另外, 通过将开关 S1 和 S2 这二者都接通, 图 9 中所示的模数转换器 100 使用模数 转换器电路 120 对已根据第一检测部分 141 和第二检测部分 150 的检测结果进行了增益控 制后的模拟输入信号进行模数转换, 并将该模数转换的结果暂时存储在性能监测 / 选择信 号产生部分 160 中。例如, 性能监测 / 选择信号产生部分 160 暂时存储已根据第一检测部 分 141 和第二检测部分 150 的检测结果进行了增益控制后的模拟输入信号被输入至的模数 转换器电路 120 的输出 Dout 的 S/N 比。
         然后, 性能监测 / 选择信号产生部分 160 比较对根据这三种类型的检测结果进行 了增益控制后的模拟输入信号进行模数转换的结果, 并产生和输出选择信号以选择具有优 选的模数转换结果的波检测。更具体地, 对根据这三种类型的检测结果进行了增益控制后 的模拟输入信号的 S/N 比进行比较, 并产生和输出选择信号以选择具有优选的结果的波检 测。
         例如, 当针对已根据第一检测部分 141 的检测结果进行了增益控制后的模拟输入 信号的模数转换结果是优选的时, 性能监测 / 选择信号产生部分 160 产生和输出选择信号 以接通开关 S1 并断开开关 S2。
         此外, 当针对根据第二检测部分 150 的检测结果进行了增益控制后的模拟输入信 号的模数转换结果是优选的时, 性能监测 / 选择信号产生部分 160 产生和输出选择信号以 断开开关 S1 并接通开关 S2。
         而当针对根据第一检测部分 141 和第二检测部分 150 的检测结果进行了增益控制 后的模拟输入信号的模数转换结果是优选的时, 性能监测 / 选择信号产生部分 160 产生和 输出选择信号以接通开关 S1 和 S2 这二者。
         以这种方式, 通过比较针对根据这些类型的检测结果进行了增益控制后的模拟输 入信号的模数转换的结果并选择其模数转换结果是优选的波检测, 图 9 中所示的模数转换 器 100 能够实现更良好的模数转换处理。
         应当指出, 性能监测 / 选择信号产生部分 160 的对模数转换性能的验证可以仅在启动模数转换器 100 时进行一次, 或者可以定期地进行。
         3. 结论
         根据如上所述的本公开的实施例, 提供了该模数转换器, 其可以使用波检测部分 140 来将模数转换器电路 120 的基准电压 VOH 和 VOL 之间的差与通过自动增益控制电路 110 放大后的模拟输入信号的振幅相比较, 并且可以根据比较结果改变自动增益控制电路 110 的放大系数。
         波检测部分 140 将模数转换器电路 120 的基准电压 VOH 和 VOL 之间的差与通过自 动增益控制电路 110 放大后的模拟输入信号的振幅相比较, 如果模拟输入信号的振幅超过 基准电压 VOH 和 VOL 之间的差, 则波检测部分 140 产生在模拟输入信号的振幅超过基准电 压 VOH 和 VOL 之间的差的时间段期间产生处于高状态的脉冲。然后, 波检测部分 140 基于 该脉冲产生改变自动增益控制电路 110 的放大系数的增益控制信号 GCNT, 并将该增益控制 信号 GCNT 输出到自动增益控制电路 110。
         这样, 通过自动增益控制电路 110 放大后的模拟输入信号的振幅可以自动地与模 数转换器电路 120 的基准电压 VOH 和 VOL 之间的差相匹配??梢运醵棠D馐淙胝穹氖樟?时间, 并且可以最大限度地利用该模数转换器电路的设想的量化分辨率。
         另外, 根据本公开的实施例的模数转换器 100 可以使用基准电压可变水平产生电 路 130 来手动地改变模数转换器电路 120 的基准电压 VOH 和 VOL。这样, 例如, 如果模拟输 入信号的强度弱, 并且即使当通过自动增益控制电路 110 进行放大时在放大中也包括噪声 且不能进行有效的模数转换, 则可以通过使用基准电压可变水平产生电路 130 改变模数转 换器电路 120 的基准电压 VOH 和 VOL 来使模拟输入信号的动态范围与基准电压相匹配。
         参考附图详细描述了本公开的示例性实施例。然而, 本公开不局限于上面描述的 示例。本领域的技术人员应该理解, 可以根据设计需求和其它因素进行各种变型、 组合、 子 组合和变更, 只要所述变型、 组合、 子组合和变更在所附权利要求或其等同内容的范围内即 可。
         本 公 开 包 含 与 2010 年 8 月 24 日 在 日 本 专 利 局 提 交 的 日 本 在 先 专 利 申 请 JP 2010-187371 中公开的主题相关的主题, 其全部内容通过引用包含于此。

    关于本文
    本文标题:模数转换器和模数转换器电路电压控制方法.pdf
    链接地址://www.4mum.com.cn/p-5817559.html
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

    [email protected] 2017-2018 www.4mum.com.cn网站版权所有
    经营许可证编号:粤ICP备17046363号-1 
     


    收起
    展开
  • 四川郎酒股份有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度环保奖 2019-05-13
  • 银保监会新规剑指大企业多头融资和过度融资 2019-05-12
  • 韩国再提4国联合申办世界杯 中国网友无视:我们自己来 2019-05-11
  • 中国人为什么一定要买房? 2019-05-11
  • 十九大精神进校园:风正扬帆当有为 勇做时代弄潮儿 2019-05-10
  • 粽叶飘香幸福邻里——廊坊市举办“我们的节日·端午”主题活动 2019-05-09
  • 太原设禁鸣路段 设备在测试中 2019-05-09
  • 拜耳医药保健有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度企业奖 2019-05-08
  • “港独”没出路!“梁天琦们”该醒醒了 2019-05-07
  • 陈卫平:中国文化内涵包含三方面 文化复兴表现在其中 2019-05-06
  • 人民日报客户端辟谣:“合成军装照”产品请放心使用 2019-05-05
  • 【十九大·理论新视野】为什么要“建设现代化经济体系”?   2019-05-04
  • 聚焦2017年乌鲁木齐市老城区改造提升工程 2019-05-04
  • 【专家谈】上合组织——构建区域命运共同体的有力实践者 2019-05-03
  • 【华商侃车NO.192】 亲!楼市火爆,别忘了买车位啊! 2019-05-03
  • 查查今天福彩中奖号 北京中彩在线 宁夏十一选五开将结果直播 宁夏11选5手机 貔喜网络脉动棋牌 pc蛋蛋加拿大开奖官网 000009股票行情 幸运赛车彩票官网 宁夏十一选五手机版下载 456棋牌游戏大厅安卓版 双色球红球胆是什么 预测青海十一选五 银河棋牌赢钱的有吗 俄罗斯股票指数 四川金7乐玩法介绍 山西11选5遗漏走势图