增强Δ-∑转换器噪声性能的系统和方法与流程

本发明涉及转换器，更具体地，涉及δ-∑转换器。

背景技术：

1、ab类驱动器、调制器、转换器和放大器等设备可用于扬声器和耳机驱动器等音频设备。这些应用中的大多数是电池驱动的，因此功耗是一个重要参数。这些设备还需要在信噪比(snr)和总谐波失真(thd)方面满足高性能。通常，这些应用程序具有不同的操作模式，使得一种模式可以优化性能，并且另一种模式则可以优化功耗。

技术实现思路

1、本发明提供了用于改进δ-∑调制器中的噪声效率的系统和方法。公开了一种旁路方案，其减少了小信号的切换活动。

2、根据一个方面，一种3电平数模转换器(dac)包括：多个电流源，每个电流源具有电流流，其中所述多个电流源包括电流源的第一子集和电流源的第二子集；用于所述第一电流源子集的第一正电流路径，其中所述第一正电流路径包括第一开关；用于所述第一电流源子集的第一负电流路径，其中所述第一负电流路径包括第二开关；用于所述第一电流源子集的第一部分的零状态电流路径，其中所述零状态电流路径是转储路径，并且其中所述零状态电流路径包括第三开关；和用于所述第一电流源子集的第二部分的旁路电流路径，其中所述零状态电流路径包括第四开关，其中当所述第三开关闭合时所述第四开关闭合，并且其中所述旁路电流路径被配置为将所述第一电流源子集的所述第二部分从所述转储路径分流，从而保持所述dac通电。

3、根据另一方面，一种用于将数字信号转换为模拟信号的系统包括：输入信号；耦合到所述输入信号的第一多个数模转换器(dac)单元，其中所述第一多个dac单元保持通电；第二多个dac单元，其中所述多个第二dac单元中的一个被配置为当所述输入信号低于所选阈值时被断电；电荷放大器，被配置为向所述第二多个dac单元中的断电的dac单元提供电荷；和多路复用器，耦合到所述电荷放大器和所述第二多个dac单元，其中，当所述输入信号上升到所述选定阈值以上时，所述多路复用器被配置为将所述电荷放大器电荷连接到所述第二多个dac单元的断电的dac单元，其中所述电荷放大器电荷对所述第二多个dac电池的断电的dac单元进行充电。

4、附图显示了示例性数字d类驱动器电路和配置。这些电路的变化，例如，改变电路的位置、从电路中添加或移除某些元件，并不超出本发明的范围。所示的回放电路、配置和补充设备旨在补充详细描述中的支持。

5、该概述旨在提供本专利申请的主题的概述。其不旨在提供对本发明的排他性或详尽的解释。通过将这些系统与本申请的其余部分中参照附图所阐述的本发明的一些方面进行比较，常规和传统方法的进一步限制和缺点对于本领域技术人员来说将变得显而易见。

技术特征：

1.一种3电平数模转换器(dac)，包括：

2.根据权利要求1所述的dac，还包括用于所述第二电流源子集的第二正电流路径，其中所述第二正电流路径包括第五开关，并且其中当所述第一开关闭合时，所述第五开关闭合。

3.根据权利要求2所述的dac，还包括正输出，其中所述正输出包括第一正电流路径输出和第二正电流路径输出。

4.根据权利要求1所述的dac，还包括用于所述第二电流源子集的第二负电流路径，其中所述第二负电流路径包括第六开关，并且其中当所述第二开关闭合时，所述第六开关闭合。

5.根据权利要求3所述的dac，还包括负输出，其中所述负输出包括第一负电流路径输出和第二负电流路径输出。

6.根据权利要求1所述的dac，还包括用于所述第二电流源子集的零状态电流路径，其中所述第二零状态电流路径包括第七开关，并且其中当所述第三开关闭合时，所述第七开关闭合。

7.根据权利要求1所述的dac，其中所述多个电流源包括来自离散元件模型模块的输出。

8.根据权利要求1所述的dac，还包括多个晶体管，其中所述多个晶体管中的每一个耦合到所述多个电流源中的相应电流源，并且其中所述多个晶体管中的每一个被配置为接通所述相应电流源并断开所述相应的电流源。

9.根据权利要求8所述的dac，其中所述多个晶体管被配置为通过调节各自的栅极电压来接通和断开各自的电流源。

10.根据权利要求1所述的dac，其中所述第一正电流路径和所述第一负电流路径中的至少一个被配置为切换方向。

11.根据权利要求1所述的dac，还包括耦合到所述第一电流源子集的第二部分的电荷放大器，其中所述电荷放大器向所述第一电流源子集的第二部分提供额外电荷，并且其中所述电荷放大器在选定的时间段内接通。

12.一种用于将数字信号转换成模拟信号的系统，包括：

13.根据权利要求12所述的系统，还包括用于确定所述输入信号何时将上升到所选阈值以上的超前元件。

14.根据权利要求12所述的系统，还包括耦合到所述第一多个dac单元的滤波器，其中所述多路复用器进一步耦合到所述滤波器。

15.根据权利要求14所述的系统，其中所述多路复用器输入是所述电荷放大器电荷和滤波器输出之一。

16.一种用于数模转换的方法，包括：

17.根据权利要求16所述的方法，其中选择所述零状态电流路径还包括关断所述输入电流流的第一子集的第二部分。

18.根据权利要求16所述的方法，还包括基于输入信号状态触发所述输入电流流的第一子集的第二部分的接通。

19.根据权利要求16所述的方法，其中选择第一正电流路径还包括通过闭合第五开关来选择第二正电流路径。

20.根据权利要求16所述的方法，其中选择第一负电流路径还包括通过闭合第六开关来选择第二负电流路径。

技术总结
用于功率有效的3电平数模转换器的系统和方法。使用电流饥饿技术的转换器单元在低功率模式下保持转换器单元的一部分接通，而不是在所选模式下完全断开电流。转换系统保持第一组转换器活动，同时允许第二组转换器断电。所提出的系统和方法节省功率并允许转换器的有效再激活。

技术研发人员：A·班德约帕得哈,P·伯德桑,A·R·斯拜尔
受保护的技术使用者：美国亚德诺半导体公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12