一种模数转换装置的制作方法

文档序号:7539804阅读:313来源:国知局
专利名称:一种模数转换装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及模数转换技术,特别涉及一种模数转换装置,通过使用分立的多个模数转换器来实现高速的模数转换。
背景技术
模数转换器(ADCAnalog-to-Data Converter)是一种将模拟信号量化为数字信号的器件,目前采用逐次逼近和双积分两种主流方案,如图1所示为现有技术中ADC结构示意图。其中,采样率是ADC的一个重要指标,它反映了ADC的转换速度。位数也是ADC的一个重要指标,它反映了ADC的量化精度。
但是,在现有技术中,在一个ADC中这两个量是一对矛盾,转换速度高,量化精度就不够;量化精度要高,那么转换速度自然就慢。
现有技术中,为解决上述矛盾采用更先进的半导体技术,以提高转换速度和量化精度,但这样会造成ADC价格高。
另外,为解决上述矛盾还采用集成多个ADC,通过内部时钟控制电路的方法,采用上述方法虽然一定程度上解决了现有技术中存在的矛盾,但其价格也高。
实用新型内容为解决现有技术中存在的上述缺陷,本实用新型提供一种模数转换装置,通过使用分立的多个模数转换器来实现高速的模数转换,并且该模数转换装置成本低。
本实用新型提供一种模数转换装置,包括时钟源、多个分立的模数转换器、相位控制电路和采样值复用电路;其中,
时钟源,用于产生采样时刻信号,并将该采样时刻信号传送至相位控制电路;相位控制电路,在采样时刻信号的控制下,按照不同的相位间隔对该采样时刻的模数转换器的采样进行控制;多个分立的模数转换器,在相位控制电路的控制下,分别对所述采样时刻的输入信号进行采样,并分别将采样数据送至采样值复用电路;采样值复用电路,接收多个分立的模数转换器发送的采样数据,并按照相位的先后顺序排序并输出。
所述模数转换器以2的幂次采样时,若要得到采样时刻2n倍采样频率,则所述模数转换器的个数为2n,其中,n为整数。
所述相位间隔为 的倍数,其中,n为整数。
本实用新型的有益效果在于,可获得多模数转换器同样的转换时间,并且量化精度仍然为分立模数转换器的精度,并且成本低。


图l为现有技术中ADC结构示意图;图2为本实用新型的模数转换装置结构示意图;图3A~图3C为本实用新型采样示意图;图4为本实用新型的相位控制电路的电路图;图5为本实用新型的采样值复用电路的电路图。
具体实施方式
本实用新型提供一种模数转换装置,包括时钟源、多个分立的模数转挟器、相位控制电路和采样值复用电路。
如图2所示,时钟源31,用于产生采样时刻信号,并将该采样时刻信号传送至相位控制电路32;
相位控制电路32,在采样时刻信号的控制下,按照不同的相位间隔对该采样时刻的模数转换器33的采样进行控制;多个分立的模数转换器33,在相位控制电路32的控制下,分别对该采样时刻的输入信号进行采样,并分别将采样数据送至采样值复用电路34;采样值复用电路34,接收多个分立的模数转换器33发送的采样数据,并按照相位的先后顺序排序并输出。
本实施例中,多个分立的模数转换器33可采用现有技术中的模数转换器ADC;如图4所示,为相位控制电路原理图;如图5所示,为采样值复用电路示意图。
以2的幂次采样为例对本实用新型的模数转换装置的工作流程进行说明。
1.首先相位控制电路对采样时钟相位进行调整,分别输出2n个不同相位,且频率相同的采样时钟;2.这2n个相位的采样时钟分别送给2n个ADC;3.这2n个ADC在不同相位且频率相同的采样时钟的控制下对同一个信号进行采样;4.这2n个ADC采样的数字信号都送到采样值复用电路中,按照各自相位的先后顺序排好顺序,最后输出。
以下参照附图具体说明本实用新型。
如图3A~图3C所示。如假设输入的信号为s(t),采样信号为f(t)=Σn=0∞δ(t-nT),]]>其中,T为转换时间(采样周期)。用f(t)对s(t)进行采样,此时不考虑后面的保持、量化、编码,得到f(t).s(t)=Σn=0∞s(nT)δ(t-nT),]]>可以得到每间隔T时刻的信号值。
如果我们将f(t))延迟 对s(t)进行采样,则可以得到
f(t-T2).s(t)=Σn=0∞s(nT)δ(t-T2-nT).]]>将f(t)和 的采样值合并在一起就可以得到一个周期为 的转换时间。
再增加f(t)和 延迟 对s(t)进行采样,就可以得到f(t), 和 四组采样值,合并在一起就可以得到周期为 的转换时间。
由上述可知,通过不同相位的模数转换器ADC33采样后的数据经过采样值复用电路34将不同模数转换器ADC33采样的数据按照相位的先后顺序进行排序,最后就可得到完全等同于N倍时钟采样的采样序列。
如图2所示,以2的幂次采样为例对本实用新型的工作进行说明。
若需要得到采样时钟2n倍采样频率,那么需要2n个相同采样时钟的模数转换器33,即图4中的ADC1~ADC2n。
每个模数转换器33采样时钟的相位差为 的倍数(最小为0,最大为 输入信号经过上述多个模数转换器33采样后的值,按照模数转换器33采样时钟相位差从低到高的顺序排列,就可以得到2n倍采样时钟的采样值。
上述实施例是以2的幂次采样为例进行说明的,但本实用新型并不限于此种情况,还可采用其它方式进行采样。
上述实施例仅用于说明本实用新型,而非用于限定本实用新型。
权利要求1.一种模数转换装置,其特征在于,包括时钟源、多个分立的模数转换器、相位控制电路和采样值复用电路;其中,时钟源,用于产生采样时刻信号,并将该采样时刻信号传送至相位控制电路;相位控制电路,在采样时刻信号的控制下,按照不同的相位间隔对该采样时刻的模数转换器的采样进行控制;多个分立的模数转换器,在相位控制电路的控制下,分别对所述采样时刻的输入信号进行采样,并分别将采样数据送至采样值复用电路;采样值复用电路,接收多个分立的模数转换器发送的采样数据,并按照相位的先后顺序排序并输出。
2.根据权利要求1所述的模数转换装置,其特征在于,所述模数转换器以2的幂次采样时,若要得到采样时刻2n倍采样频率,则所述模数转换器的个数为2n,其中,n为整数。
3.根据权利要求2所述的模数转换装置,其特征在于,所述相位间隔为 的倍数,其中,n为整数。
专利摘要本实用新型提供一种模数转换装置。该装置包括时钟源、多个分立的模数转换器、相位控制电路和采样值复用电路;其中,时钟源,用于产生采样时刻信号,并将该采样时刻信号传送至相位控制电路;相位控制电路,在采样时刻信号的控制下,按照不同的相位间隔对该采样时刻的模数转换器的采样进行控制;多个分立的模数转换器,在相位控制电路的控制下,分别对该采样时刻的输入信号进行采样,并分别将采样数据送至采样值复用电路;采样值复用电路,接收多个分立的模数转换器发送的采样数据,并按照相位的先后顺序排序并输出。通过本实用新型可获得多模数转换器同样的转换时间,并且量化精度仍然为分立模数转换器的精度,并且成本低。
文档编号H03M1/12GK2935633SQ20062011914
公开日2007年8月15日 申请日期2006年8月18日 优先权日2006年8月18日
发明者王悦, 王铁军, 李维森 申请人:王悦, 王铁军, 李维森
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