模数转换器及模数转换方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114448442A(43)申请公布日2022.05.06(21)申请号202210041532.4(22)申请日2022.01.14(71)申请人皓骏科技（北京）有限公司地址100015北京市朝阳区东直门外西八间房万红西街2号21幢三层B3005(72)发明人朱佳辉(74)专利代理机构北京成创同维知识产权代理有限公司11449专利代理师杨思雨(51)Int.Cl.H03M3/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图8页(54)发明名称模数转换器及模数转换方法(57)摘要本申请公开了一种模数转换器及模数转换方法。该模数转换器包括：模拟加法器，对模拟输入信号和反馈信号执行减法操作，以获得误差信号；积分器，对误差信号进行积分运算，以获得积分信号；量化器，对模拟输入信号和积分信号的和进行量化处理，以输出N位的量化信号；增量调制器，根据历史数值将N位的量化信号转换为M位的输出信号，M和N均为非零自然数，且M大于N；以及数模转换器，连接在增量调制器和模拟加法器之间，用于将M位的输出信号转换为模拟的反馈信号后发送至模拟加法器。该模数转换器可以同时兼顾装置稳定性和高信噪比的要求。CN114448442ACN114448442A权利要求书1/2页1.一种模数转换器，其特征在于，包括：模拟加法器，对模拟输入信号和反馈信号执行减法操作，以获得误差信号；积分器，对所述误差信号进行积分运算，以获得积分信号；量化器，对所述模拟输入信号和所述积分信号的和进行量化处理，以输出N位的量化信号；增量调制器，根据历史数值将所述N位的量化信号转换为M位的输出信号，M和N均为非零自然数，且M大于N；以及数模转换器，连接在所述增量调制器和所述模拟加法器之间，用于将所述M位的输出信号转换为模拟的反馈信号后发送至所述模拟加法器。2.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，所述增量调制器包括：存储模块，用于存储至少一个历史周期中得到的所述M位的输出信号，以及存储至少一个历史周期的N位的量化信号，并根据至少一个历史周期中得到的所述M位的输出信号和当前周期中的所述N位的量化信号，判断所述当前周期中的所述N位的量化信号的边界，获得所述当前周期中增量的边界值，所述历史周期是在所述当前周期之前的周期；数据处理模块，对所述存储模块获得的所述边界值进行量化处理；以及累加模块，用于将所述当前周期中的所述N位的量化信号，至少一个历史周期的N位的量化信号和进行量化处理后的所述边界值进行累加，以获得所述M位的输出信号。3.根据权利要求2所述的模数转换器，其特征在于，所述增量调制器还包括：量化越界处理模块，连接至所述累加模块，用于在所述累加模块执行累加之后，判断所述M位的输出信号是否越界，若越界，则将所述述M位的输出信号进行越界处理之后反馈给所述累加模块，由所述累加模块输出所述M位的输出信号，若未越界，则输出所述M位的输出信号。4.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，所述积分器包括至少一个积分模块，以对所述误差信号进行至少一次积分运算，当所述积分模块的数量为多个时，多个所述积分模块依次串联连接，以对所述误差信号进行多次积分运算，从而得到所述积分信号。5.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，所述积分器包括两个积分模块，从而形成二阶调制器结构，N为4，M为12。6.一种模数转换方法，其特征在于，包括：对模拟输入信号和反馈信号执行减法操作，以获得误差信号；对所述误差信号进行积分运算，以获得积分信号；对所述模拟输入信号和所述积分信号的和进行量化处理，以输出N位的量化信号；根据历史数值将所述N位的量化信号转换为M位的输出信号，M和N均为非零自然数，且M大于N；以及将所述M位的输出信号转换为模拟的反馈信号。7.根据权利要求6所述的模数转换方法，其特征在于，根据历史数值将所述N位的量化信号转换为M位的输出信号包括：根据至少一个历史周期中得到的所述M位的输出信号和当前周期中的所述N位的量化信号，判断所述当前周期中的所述N位的量化信号的边界，获得所述当前周期中增量的边界2CN114448442A权利要求书2/2页值，所述历史周期是在所述当前周期之前的周期；对所述边界值进行量化处理；以及将所述当前周期中的所述N位的量化信号，至少一个历史周期的N位的量化信号和进行量化处理后的所述边界值进行累加，以获得所述M位的输出信号。8.根据权利要求7所述的模数转换方法，其特征在于，还包括：在执行累加之后，判断所述M位的输出信号是否越界，若越界，则将所述述M位的输出信号进行越界处理之后，重新执行将所述当前周期中的所述N位的量化信号和进行量化处理后的所述边界值进行累加的步骤，以获得所述M位的输出信号，若未越界，则输出所述M位的输出信号。9.根