456_088-061CP-TW
發佈日期 :
2009-04-30
| 325621 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 具有不穩定回復功能的積分三角(Sigma-Delta)調變器(全文下載) | |||||||||||||||||||||||||||||
| 1998/01/21 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 092398 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 1997/05/22 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 086106923 | |||||||||||||||||||||||||||||
| H04L-027/26 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 25-03 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 林聖富 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 本發明揭示了一種具有不穩定回復功能的單級積分三角(sigma-delta)調變器,其利用一穩定偵測器來偵測調變器是否進入不穩定區域工作。一個原本存在於穩定操作中的內部信號被用來使得不穩定的調變器進入穩定區域。在第一種實現態樣中，吾人藉由減少有效階數而獲得穩定化的效果。在第二種實現態樣中，調變器內每一級的個別穩定機制提供必須的不穩定回復功能。本發明可以適用於多重反饋型和前授型等各種不同架構，以及像低通和帶通系統的各種應用上。 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 1.一種積分三角(sigma delta)調變器,包含:由至少二 級串接組成的一個濾波器,其用來接收該調變器的輸入信 號和一組回授信號,且產生一濾波信號;取樣在Fs頻率的 一個量化器,用來量化上述濾波信號,且產生該調變器的 輸出信號及一組量化信號;和上述濾波器隅合的一個不穩 定偵測器,用來偵測及產生一控制信號以顯示該調變器進 入穩定區域或不穩定區域;及與上述不穩定偵測器隅合的 一個選擇器,用來接收上述串接級中每一級的輸出信號及 該組量化信號,且根據上述控制信號產生該組回授信號以 調整積分三角調變器的有效階數。 2.如申請專利範圍第1項所述的積分三角調變器,其中該 串接級中的第一級接收調變器的輸入信號,選擇性的接收 其後接各級的反相輸出信號(這些信號不包含在該組回授 信號中),且選擇性的接收該組回授信號的反相信號。 3.如申請專利範圍第1項所述的積分三角調變器,其中該 串接級中除了第一級外的每一級接收來自它前一級輸出的 信號,選擇性地接收該調變器的輸入信號,選擇性的接收 其後接各級的反相輸出信號(這些信號不包含在該組回授 信號中),且選擇性的接收該組回授信號的反相信號。 4.如申請專利範圍第1項所述的積分三角調變器,其中該 串接級的最後一級產生該濾波信號。 5.如申請專利範圍第1項所述的積分三角調變器,其中該 串接級的每一級可以用一積分器或共振器來實現。 6.如申請專利範圍第1項所述的積分三角調變器,其中串 接級的每一級可以用離散時間或連續時間電路來實現。 7.如申請專利範圍第1項所述的積分三角調變器,其中當 該串接級中一個或多個節點的信號超過一預設範圍,則該 積分三角調變器被認定為進入不穩定區域工作;而當該串 接級中沒有任一節點的信號超過上述預設範圍,則該積分 三角調變器被認定為在穩定區域工作。 8.如申請專利範圍第7項所述的積分三角調變器,其中的 不穩定偵測器由比較器組成,用來偵測該串接級中一個或 多個節點信號以判斷該積分三角調變器是否進入一不穩定 區域或穩定區域。 9.如申請專利範圍第1項所述的積分三角調變器,其中該 選擇器選擇該串接級中的一級的輸出信號或該組量化信號 的一個並加予反相連接到該串接級中的一級的輸入,以作 為該組回授信號中的一個信號。 10.如申請專利範圍第7項所述的積分三角調變器,其中 該有效階數即為在該串接級中接受經由該選擇器所提供的 該量化信號的級數,其中這些經由選擇器所提供的量化信 號為該組回授信號中的一部份。 11.如申請專利範圍第10項所述的積分三角調變器,其中 當該調變器在取樣時間n時進入不穩定區域,則有效階數 在取樣時間n+1時減少,且有效階數的最小値是零階。 12.如申請專利範圍第10項所述的積分三角調變器,其中 當該調變器在取樣時間m時進入穩定區域,則有效階數在 取樣時間m+1時增加,且有效階數的最大値是該串接級的 級數。 13.一種積分三角調變器,包含:由至少二級串接級組成 的一個濾波器,其用來接收該調變器的輸入信號和一個量 化信號和一組回授信號,且產生一組濾波信號;一個加法 器,用來接收一組往前信號及產生一相加信號;取樣在Fs 頻率的一個量化器,用來量化上述相加信號及產生該調變 器的輸出信號和該量化信號;與上述濾波器隅合的一個不 穩定偵測器,用來偵測及產生一控制信號以顯示該調變器 進入穩定區域或不穩定區域;及與上述不穩定偵測器耦合 的一個選擇器,用來接收該組濾波信號,且根據上述的控 制信號產生該組回授信號以及該組往前信號以調整積分三 角調變器的有效階數。 14.如申請專利範圍第13項所述的積分三角調變器,其中 該串接級中的第一級接收該調變器的輸入信號和該量化信 號的反相信號,選擇性的接收其後接各級的反相輸出信號 (這些信號不包含在該組回授信號中),及選擇性的接收該 組回授信號的反相信號,且產生該組濾波信號中的一個信 號。 15.如申請專利範圍第13項所述的積分三角調變器,其中 該串接級除了第一級外的每一級接收來自它前一級輸出的 信號,選擇性的接收該調變器的輸入信號,選擇性的接收 其後接各級的反相輸出信號(這些信號不包含在該組回授 信號中),及選擇性的接收該組回授信號的反相信號,且 產生該組濾波信號中的信號。 16.如申請專利範圍第13項所述的積分三角調變器,其中 該串接級中的每一級可以用積分器或共振器來實現。 17.如申請專利範圍第13項所述的積分三角調變器,其中 該串接級的每一級可以用離散時間或連續時間電路來實現 。 18.如申請專利範圍第13項所述的積分三角調變器,其中 當該串接級中一個或多個節點的信號超過一預設範圍,則 該積分三角調變器被認定進入不穩定區域工作;而當串接 級中沒有任一節點的信號超過上述預設範圍,則該積分三 角調變器被認定為在穩定區域內工作。 19.如申請專利範圍第18項所述的積分三角調變器,其中 該不穩定偵測器由比較器組成,用來偵測該串接級中一個 或多個節點信號以判斷該積分三角調變器是否進入一不穩 定區域或穩定區域。 20.如申請專利範圍第13項所述的積分三角調變器,其中 該選擇器選擇該組濾波信號中的一個信號到該加法器中, 該濾波信號即該組往前信號中的一個信號;或以反相方式 連接到上述串接級中一級的輸入,該濾波信號即該組回授 信號中的一個信號。 21.如申請專利範圍第18項所述的積分三角調變器,其中 該有效階數即為在該串接級中經由選擇器提供該濾波信號 到該加法器的級數,其中這些經由該選擇器所提供的濾波 信號即為上述往前信號的一部份。 22.如申請專利範圍第21項所述的積分三角調變器,其中 當該調變器在取樣時間n時進入不穩定區域,則該調變器 的有效階數在取樣時間n+1時被減少,且該有效階數的最 小値是零階。 23.如申請專利範圍第21項所述的積分三角調變器,其中 當該調變器在取樣時間m時進入穩定區域,則該調變器的 有效階數在取樣時間m+1時被增加,且有效階數的最大値 是該串接級的級數。 24.一種積分三角調變器,包含:由至少二級串接組成的 一個濾波器,用來接收該調變器的一輸入信號和一組回授 信號,且產生一組濾波信號;取樣在Fs頻率的一個量化器 ,用來量化該濾波信號,且產生該調變器的一輸出信號和 一組量化信號;多個不穩定偵測器,每一不穩定偵測器被 耦合到該串接級中的一級且用來偵測和產生一控制信號以 顯示該級是否進入不穩定區域或穩定區域;多個選擇器, 每一選擇器被耦合到一個該不穩定偵測器,且用來接收該 串接級中耦合到該個不穩定偵測器的那一級的輸出信號和 該組量化信號中的一個信號,並根據上述的控制信號來產 生該組回授信號中的一個信號到該級的輸入。 25.如申請專利範圍第24項所述的積分三角調變器,其中 該串接級中的第一級接收該調變器的輸入信號,選擇性的 接收其後接各級的反相輸出信號(這些信號不包括在該組 回授信號中),且選擇性的接收該組回授信號的反相信號 。 26.如申請專利範圍第24項所述的積分三角調變器,其中 在該串接級中除了第一級外的每一級接收來自它前一級輸 出的信號,選擇性地接受該調變器的輸入信號,選擇性的 接收其後接各級的反相輸出信號(這些信號不包括在該組 回授信號中),且選擇性的接收該組回授信號的反相信號 。 27.如申請專利範圍第24項所述的積分三角調變器,其中 該串接級的最後一級產生該濾波信號。 28.如申請專利範圍第24項所述的積分三角調變器,其中 該串接級的每一級可以用一積分器或共振器來實現。 29.如申請專利範圍第24項所述的積分三角調變器,其中 該串接級的每一級可以用離散時間或連續時間電路來實現 。 30.如申請專利範圍第24項所述的積分三角調變器,其中 當該串接級中的任一級的輸出信號超過一預設範圍,則該 級被認定進入不穩定區域工作,否則該級被認定進入穩定 區域工作。 31.如申請專利範圍第30項所述的積分三角調變器,其中 該多個不穩定偵測器中的每一個偵測器是由比較器組成, 用來偵測該串接級中之一級的輸出信號以判斷該級是進入 不穩定區域或是穩定區域。 32.如申請專利範圍第30項所述的積分三角調變器,其中 當第一級在取樣時間n時進入不穩定區域,上述多個選擇 器中的第一選擇器在取樣時間n+1時選擇性的連接上述串 接級中第一級的輸出反相信號到上述串接級的第一級輸入 ,此信號即為該組回授信號中的一個信號。 33.如申請專利範圍第32項所述的積分三角調變器,其中 當第一級在取樣時間m時進入穩定區域,上述多個選擇器 中的第一選擇器在取樣時間m+1時將連接該組量化信號中 的一個反相信號到上述串接級的第一級輸入,此信號即該 組回授信號中的一個信號。 34.如申請專利範圍第30項所述的積分三角調變器,其中 當第一級在取樣時間n時進入不穩定區域,上述串接級中 的第一級在取樣時間n+1時可選擇性地被取樣/保持電路所 取代,且上述多個選擇器中的第一選擇器在取樣時間n+1 時將連接該組量化信號中的一個反相信號到第一級的輸入 ,此信號即該組回授信號中的一個信號。 35.如申請專利範圍第34項所述的積分三角調變器,其中 當第一級在取樣時間m時進入穩定區域,上述取樣/保持電 路將在取樣時間m+1時被原本的第一級電路所取代。 36.如申請專利範圍第30項所述的積分三角調變器,其中 當第i級在取樣時間n時進入不穩定區域,上述多個選擇器 中的第i個選擇在取樣時間n+1時將連接上述串接級中第i 級輸出信號以反相方式連接到第i級的輸入,此信號即該 組回授信號中的一個信號,其中i=2,…N且N是上述串接級 中所具有的級數。 37.如申請專利範圍第30項所述的積分三角調變器,其中 當第i級在取樣時間m時進入穩定區域,上述多個選擇器中 的第i個選擇器在取樣時間m+1時將連接該組量化信號中的 一個反相信號到上述串接級中第i級的輸入,此信號即該 組回授信號中的一個信號,其中i=2,…N且N是上述串接級 中所具有的級數。 38.一種積分三角調變器,包含:由至少二串接級組成的 一個濾波器,用來接收調變器的一輸入信號,一個量化信 號和一組回授信號,且產生一組濾波信號;一個加法器用 來接收一組往前信號和產生一個相加信號;取樣在Fs頻率 的一個量化器,用來量化上述相加信號,且產生調變器的 一輸出信號和上述量化信號;多個不穩定偵測器,每一不 穩定偵測器被耦合到上述串接級中的一級且用來偵測和產 生一控制信號以顯示該級是否進入不穩定或穩定區域;多 個選擇器,每一選擇器被耦合到一個不穩定偵測器且用來 接收上述串接級中耦合到該個不穩定偵測器的那一級的輸 出信號,此信號即該組濾波信號的一個信號,並根據上述 控制信號來產生該組回授信號中的一個信號到該級的輸入 或產生該組往前信號中的一個信號。 39.如申請專利範圍第38項所述的積分三角調變器,其中 該串接級中的第一級接收該調變器的輸入信號和上述量化 信號的反相信號,選擇性的接收其後接各級的反相輸出信 號(這些信號不包含在該組回授信號中),選擇性的接收該 組回授信號的反相信號,且產生該組濾波信號中的一個信 號。 40.如申請專利範圍第38項所述的積分三角調變器,其中 該串接級中除了第一級外的每一級,接收來自其前一級的 輸出信號,選擇性地接收該調變器的輸入信號,選擇性的 接收其後接各級的反相輸出信號(這些信號不包含在該組 回授信號中),選擇性的接收該組回授信號的反相信號, 且產生該組濾波信號中的一個信號。 41.如申請專利範圍第38項所述的積分三角調變器,其中 該串接級中的每一級可以用積分器或共振器來實現。 42.如申請專利範圍第38項所述的積分三角調變器,其中 該串接級的每一級可以用離散時間或連續時間電路來實現 。 43.如申請專利範圍第38項所述的積分三角調變器,其中 當該串接級中的任一級的輸出信號超過一預設範圍,則該 級被認定進入不穩定區域工作,否則該級被認定進入穩定 區域工作。 44.如申請專利範圍第43項所述的積分三角調變器,其中 該多個不穩定偵測器中的每一個偵測器是由比較器組成, 用來偵測上述串接級中之一級的輸出信號,以判斷該級是 否進入不穩定區域或是穩定區域。 45.如申請專利範圍第43項所述的積分三角調變器,其中 當第i級在取樣時間n時進入不穩定區域,上述多個選擇器 中的第i個選擇器在取樣時間n+1時將連接上述串接級中第 i級的輸出信號(此信號即該組濾波信號中的一個信號), 以反相方式接到第i級的輸入,此信號即該組回授信號中 的一個信號,其中i=2,…N-1且N是上述串接級所具有的級 數。 46.如申請專利範圍第43項所述的積分三角調變器,其中 當第i級在取樣時間m時進入穩定區域,上述多個選擇器中 的i個選擇器在取樣時間m+1時將上述串接級中第i級的輸 出信號(該信號即該組濾波信號的一個信號)連接到上述加 法器中,此信號即為該組往前信號中的一個信號,其中i= 2,…N-1且N是上述串接級所具有的級數。 47.如申請專利範圍第43項所述的積分三角調變器,其中 當最後一級在取樣時間n時進入不穩定區域,上述多個選 擇器中的最後一個選擇器在取樣時間n+1時選擇性的將上 述串接級中最後一級的輸出信號(此信號即該組濾波信號 的一個信號)以反相方式連接到最後一級的輸入,此信號 即為該組回授信號中的一個信號。 48.如申請專利範圍第47項所述的積分三角調變器,其中 當最後一級在取樣時間m時進入不穩定區域,上述多個選 擇器中的最後一個選擇器在取樣時間m+1時將上述串接級 中最後一級的輸出信號(此信號即該組濾波信號的一個信 號)連接到上述加法器,該信號即該組往前信號的一個信 號。 49.如申請專利範圍第38項所述的積分三角調變器,其中 當串接級中最後一級在取樣時間n時進入不穩定區域,該 級可以選擇性地在取樣時間n+1時被取樣/保持電路所取代 ,且最後一個選擇器在取樣時間n+1時將連接最後一級的 輸出(此信號即該組濾波信號的一個信號)到上述加法器, 此信號即為該組往前信號的一個信號。 50.如申請專利範圍第49項所述的積分三角調變器,其中 當最後一級在取樣時間m時進入不穩定區域,上述取樣/保 持電路在取樣時間n+1時將被原本最後一級的電路所取代 。圖示簡單說明:第一圖是一個先前技藝四階MF架構積分 三角調變器方塊圖;第二圖是一個依本發明第一種實施方 式應用於四階MF架構積分三角調變器的第一個實例方塊圖 ;第三圖是一個依用本發明第一種實施方式應用於四階MF 架構積分三角調變器的第二個實例方塊圖;第四圖是一個 依本發明第一種實施方式應用於四階MF架構積分三角調變 器的第三個實例方塊圖;第五圖是一個依本發明第二種實 施方式應用於四階MF架構積分三角調變器的第四個實例方 塊圖;第六(a)圖是本發明應用於一個四階MF架構積分三 角調變器時,輸入信號的時域模擬圖,第六(b)圖和第六( c)圖分別是從時域模擬結果得到的積分器輸出波形和有效 階變變化圖;第七圖是一個先前技藝四階FF架構的積分三 角調變器方塊圖;第八圖是一個依本發明第二種實施方式 應用於四階FF架構積分三角調變器的第五個實例方塊圖。 |
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| 專利權異動 |
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| 申請案件狀態 |
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