專利名稱：Δ∑型ad轉(zhuǎn)換器、d類放大器和dc-dc轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種A 2型AD轉(zhuǎn)換器，該A S型AD轉(zhuǎn)換器被配置為 使得當(dāng)將A S—調(diào)制取樣頻率抑制到相對較低水平時，呈現(xiàn)較高的動 態(tài)范圍。本發(fā)明還提供了使用該A 2型AD轉(zhuǎn)換器的D類放大器和DC — DC轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
圖2示出相關(guān)技術(shù)的A S型AD轉(zhuǎn)換器。減法器10將模擬輸入信號 和反饋信號相減。積分器14對從減法器10輸出的信號求積分。量化器 16將從積分器14輸出的信號與預(yù)定的門限值相比較，從而將信號二值 化。從量化器16輸出的信號是1位數(shù)字信號，該信號在AS調(diào)制的取樣 間隔單位上取值"1"或"0"，并且將該l位數(shù)字信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換， 并輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果。通過單取樣延遲電路12，使該l位信號經(jīng)受單個取樣 延遲，并且將由此得到的延遲信號作為反饋信號反饋到減法器IO。例 如如在專利文件1和2中描述的那樣，A S型AD轉(zhuǎn)換器是可用的相關(guān)領(lǐng) 域的A S型AD轉(zhuǎn)換器。專利文件1JP-A-2000-17462專利文件2JP-B-2856117根據(jù)取樣頻率，AS型AD轉(zhuǎn)換器的動態(tài)范圍進(jìn)行變化，到目前為止， 通過增加取樣頻率來確保要求的動態(tài)范圍。然后，作為提高取樣頻率 的結(jié)果，需要能夠在寬范圍上作出高速響應(yīng)的運(yùn)算放大器來作為在積 分器中使用的運(yùn)算放大器，這就增加了費(fèi)用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于解決上述問題并提供一種AZ型轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器在AS調(diào)制的取樣頻率被抑制在相對較低的水平時呈現(xiàn)高動態(tài)范圍。本 發(fā)明還提供了使用A S型AD轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的D類放大器和DC — DC轉(zhuǎn)換器。本發(fā)明的A S型AD轉(zhuǎn)換器包括減法器，接收模擬輸入信號和反饋 信號，并將與在模擬輸入信號和反饋信號之間的差值相稱的信號進(jìn)行 輸出；積分器，對從減法器輸出的信號求積分；比較器，通過與預(yù)定 的門限值進(jìn)行比較，將從積分器輸出的信號進(jìn)行二值化；計數(shù)器，測 量從比較器輸出信號的各個脈沖的寬度；以及PWM電路，輸出預(yù)定周 期的脈沖信號，該脈沖信號具有響應(yīng)于從計數(shù)器輸出的計數(shù)值的占空 比，并且該P(yáng)WM電路將脈沖信號作為反饋信號反饋到減法器，其中計 數(shù)器與PWM電路同步地測量每個PWM幀周期中的各個脈沖寬度，并且 PWM電路在下一個PWM幀中將占空比根據(jù)測量脈沖寬度而設(shè)置的脈 沖信號反饋到減法器。并且將從計數(shù)器輸出的計數(shù)值提取作為轉(zhuǎn)換后 的數(shù)字輸出值。如前所述，從圖2所示相關(guān)技術(shù)電路的量化器16輸出的信號對應(yīng)于 在A 2調(diào)制的取樣周期中變?yōu)?1"或"0"的信號(l位數(shù)字信號)。 結(jié)果是，通過單個取樣延遲電路12反饋到減法器10的信號在A S調(diào)制 的取樣周期內(nèi)也變?yōu)?1"或"0"。所以，利用取樣頻率單一地確定 通過相關(guān)技術(shù)電路進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的輸出的動態(tài)范圍。為了增大動態(tài)范圍， 必須提高取樣頻率。相對地，根據(jù)本發(fā)明的A i:型AD轉(zhuǎn)換器，根據(jù)從 積分器輸出的電平，從比較器輸出的信號在八2調(diào)制的取樣周期中可 呈現(xiàn)不同的脈沖寬度。結(jié)果是，響應(yīng)于從比較器輸出信號的脈沖寬度 的計數(shù)器的輸出計數(shù)值在A s:調(diào)制的取樣周期中也可呈現(xiàn)不同值。另 外，響應(yīng)于計數(shù)器的輸出計數(shù)值的PWM電路的輸出信號在A S調(diào)制的 取樣周期中也可呈現(xiàn)多種占空比。結(jié)果是，由PWM電路輸出信號的占 空比所決定的分辨能力(resolving power)有助于AD轉(zhuǎn)換輸出的動態(tài)范 圍，所以可以提高動態(tài)范圍。所以，當(dāng)A S調(diào)制的取樣頻率被抑制到9相對較低水平時，可以獲得高動態(tài)范圍。本發(fā)明的D類放大器使用本發(fā)明的A 2型AD轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)。D類 放大器包括第一減法器，接收數(shù)字音頻輸入數(shù)據(jù)和數(shù)字反饋數(shù)據(jù)， 并將與在數(shù)字音頻輸入數(shù)據(jù)和數(shù)字反饋數(shù)據(jù)之間的差值相稱的數(shù)據(jù)進(jìn) 行輸出；第一PWM電路，輸出脈沖信號，該脈沖信號具有響應(yīng)于從第 一減法器輸出數(shù)據(jù)的占空比；切換電路(在D類輸出級的切換電路)，根據(jù)從第一PWM電路輸出的信號進(jìn)行切換；低通濾波器，將從切換電路輸出的信號進(jìn)行平滑，并將平滑后的信號提供給揚(yáng)聲器(耳式揚(yáng)聲器、擴(kuò)音器等)；以及AD轉(zhuǎn)換器，將從低通濾波器輸出的信號進(jìn)行AD 轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號作為數(shù)字反饋數(shù)據(jù)反饋到第一減法器， 其中該AD轉(zhuǎn)換器包括第二減法器、積分器、比較器、計數(shù)器以及第二 PWM電路，接收從低通濾波器輸出的信號和反饋信號，并將與在從低 通濾波器輸出的信號和反饋信號之間的差值相稱的信號進(jìn)行輸出，該 積分器對從第二減法器輸出的信號求積分，該比較器通過與預(yù)定的門 限值相比較將從積分器輸出的信號進(jìn)行二值化，該計數(shù)器測量從比較 器輸出的信號的各個脈沖寬度，以及該第二PWM電路輸出預(yù)定周期的 脈沖信號，該脈沖信號具有響應(yīng)于從計數(shù)器輸出的計數(shù)值的占空比， 并且將脈沖信號作為反饋信號反饋到第二減法器；并且其中將從計數(shù) 器輸出的計數(shù)值作為數(shù)字反饋數(shù)據(jù)通過或繞過抽取濾波器反饋到第一 減法器。根據(jù)D類放大器，AD轉(zhuǎn)換器通過第二PWM電路的分辨能力呈 現(xiàn)高動態(tài)范圍，并且因此可以高效地減少D類放大器輸出的失真?？蓪?第一PWM電路的PWM幀和第二PWM電路的PWM幀進(jìn)行相互同步。本發(fā)明的D類放大器包括第一減法器，接收數(shù)字音頻輸入數(shù)據(jù)和 數(shù)字反饋數(shù)據(jù)，并將與在數(shù)字音頻輸入數(shù)據(jù)和數(shù)字反饋數(shù)據(jù)之間的差 值相稱的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出；第一PWM電路，輸出脈沖信號，該脈沖信號 具有響應(yīng)于從第一減法器輸出數(shù)據(jù)的占空比；切換電路，根據(jù)從第一PWM電路輸出的信號進(jìn)行切換；低通濾波器，將從切換電路輸出的信 號進(jìn)行平滑，并將平滑后的信號提供給揚(yáng)聲器;以及AD轉(zhuǎn)換器，將從低通濾波器中輸出的信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號作為數(shù) 字反饋數(shù)據(jù)反饋到第一減法器，其中AD轉(zhuǎn)換器包括第二減法器、比較 器、計數(shù)器、第二PWM電路以及積分器，該第二減法器接收從低通濾 波器輸出的信號和反饋信號并將與在從低通濾波器輸出的信號和反饋 信號之間的差值相稱的信號進(jìn)行輸出，該比較器通過與預(yù)定的門限值 相比較將從第二減法器輸出的信號進(jìn)行二值化，該計數(shù)器測量從比較 器輸出信號的各個脈沖寬度，該第二PWM電路輸出預(yù)定周期的脈沖信 號，該預(yù)定周期的脈沖信號具有響應(yīng)于從計數(shù)器輸出計數(shù)值的占空比， 該積分器對從第二PWM電路輸出的脈沖信號求積分，并且將積分后的信號作為反饋信號反饋到第二減法器；并且其中，繞過抽取濾波器將 從計數(shù)器輸出的計數(shù)值作為數(shù)字反饋數(shù)據(jù)反饋到第一減法器；并且將 從第一PWM電路輸出的脈沖信號和從第二PWM電路輸出的脈沖信號 相互同步，并且將低通濾波器的積分常數(shù)和積分器的積分常數(shù)設(shè)置成 相等。在該情形下，當(dāng)由于低通濾波器輸出和積分器輸出變?yōu)榉€(wěn)定狀 態(tài)下的相同信號從而使得電路工作不正常時，第二PWM電路輸出預(yù)定 周期的脈沖信號，該脈沖信號具有響應(yīng)于將計數(shù)器的計數(shù)值乘以因數(shù)-1 得到的值的占空比；并且積分器將從第二PWM電路輸出的脈沖信號求 積分，并將對積分后信號的極性反轉(zhuǎn)得到的信號作為反饋信號反饋到 第二減法器，從而解決了問題。本發(fā)明的DC-DC轉(zhuǎn)換器使用符合本發(fā)明的A 2型AD轉(zhuǎn)換器的結(jié) 構(gòu)。該DC-DC轉(zhuǎn)換器包括第一減法器，接收數(shù)字目標(biāo)值數(shù)據(jù)和數(shù)字 反饋數(shù)據(jù)，并將與在數(shù)字目標(biāo)值數(shù)據(jù)和數(shù)字反饋數(shù)據(jù)之間的差值相稱 的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出；第一PWM電路，輸出脈沖信號，該脈沖信號具有響 應(yīng)于從第一減法器輸出數(shù)據(jù)的占空比；切換電路，根據(jù)從第一PWM電 路輸出的脈沖信號進(jìn)行切換；低通濾波器，將從切換電路輸出的信號 進(jìn)行平滑，并將平滑后的信號提供給負(fù)載；以及AD轉(zhuǎn)換器，將從低通 濾波器輸出的信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號作為數(shù)字反饋 數(shù)據(jù)反饋到第一減法器，其中AD轉(zhuǎn)換器包括第二減法器、積分器、計 數(shù)器和第二PWM電路，該第二減法器接收從低通濾波器輸出的信號和反饋信號，并將與在從低通濾波器輸出的信號和反饋信號之間的差值 相稱的信號進(jìn)行輸出，該積分器對從第二減法器輸出的信號求積分， 該比較器通過與預(yù)定的門限值相比較來將從積分器輸出的信號進(jìn)行二值化，該計數(shù)器測量從比較器輸出信號的各個脈沖寬度，以及第二PWM電路輸出預(yù)定周期的脈沖信號，該脈沖信號具有響應(yīng)于從計數(shù)器輸出的計數(shù)值的占空比，并且將脈沖信號作為反饋信號反饋到第二減法器； 并且其中將從計數(shù)器輸出的計數(shù)值作為數(shù)字反饋數(shù)據(jù)通過或繞過抽取 濾波器反饋到第一減法器。根據(jù)DC-DC轉(zhuǎn)換器，通過第二PWM電路的 分辨能力，AD轉(zhuǎn)換器呈現(xiàn)高動態(tài)范圍，并因此可以高精度控制DC-DC 轉(zhuǎn)換的輸出。也可將第一PWM電路的PWM幀和第二PWM電路的PWM 幀進(jìn)行相互同步。本發(fā)明的DC-DC轉(zhuǎn)換器包括第一減法器，接收數(shù)字目標(biāo)值數(shù)據(jù) 和數(shù)字反饋數(shù)據(jù)，并將與在數(shù)字目標(biāo)值數(shù)據(jù)和數(shù)字反饋數(shù)據(jù)之間的差 值相稱的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出；第一PWM電路，輸出脈沖信號，該脈沖信號 具有響應(yīng)于從第一減法器輸出數(shù)據(jù)的占空比；切換電路，根據(jù)從第一 PWM電路輸出的脈沖信號進(jìn)行切換；低通濾波器，將從切換電路輸出 的信號進(jìn)行平滑，并將平滑后的信號提供給負(fù)載；以及AD轉(zhuǎn)換器，將 從低通濾波器輸出的信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號作為數(shù) 字反饋數(shù)據(jù)反饋到第一減法器，其中AD轉(zhuǎn)換器包括第二減法器，接收從低通濾波器輸出的信號和反 饋信號，并將與在從低通濾波器輸出的信號和反饋信號之間的差值相 稱的信號進(jìn)行輸出；比較器，通過與預(yù)定的門限值相比較將從第二減 法器輸出的信號進(jìn)行二值化；計數(shù)器，測量從比較器輸出信號的各個 脈沖寬度；第二PWM電路，輸出預(yù)定周期的脈沖信號，該脈沖信號具 有響應(yīng)于從計數(shù)器輸出的計數(shù)值的占空比；積分器，對從第二PWM電 路輸出的脈沖信號求積分，并且將積分后的信號作為反饋信號反饋到 第二減法器；并且其中，繞過抽取濾波器將從計數(shù)器輸出的計數(shù)值作 為數(shù)字反饋數(shù)據(jù)反饋到第一減法器；并且將從第一PWM電路輸出的脈 沖信號和從第二PWM電路輸出的脈沖信號進(jìn)行相互同步，并且將低逋濾波器的積分常數(shù)和積分器的積分常數(shù)設(shè)置成相等。在該情形下，當(dāng) 由于低通濾波器的輸出與積分器的輸出變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)下的相同信號從而導(dǎo)致電路工作不正常時，如同D類放大器的情況一樣，第二PWM電路輸出預(yù)定周期的脈沖信號，該脈沖信號具有響應(yīng)于將計數(shù)器的計數(shù)值乘以因數(shù)-l所得到的值的占空比；并且積分器對從第二PWM電路輸 出的脈沖信號求積分，并將對積分后的信號極性反轉(zhuǎn)得到的信號作為 反饋信號反饋到第二減法器，從而解決了問題。本發(fā)明的另一種DC-DC轉(zhuǎn)換器，包括提供在本發(fā)明的A5]型AD轉(zhuǎn)換 器的環(huán)路中的降壓斬波電路或升壓斬波電路。該DC-DC轉(zhuǎn)換器包括 減法器，接收模擬目標(biāo)值信號和反饋信號作為輸入，并輸出與在輸入 之間的差值相稱的信號；比較器，用來通過預(yù)定門限值將從減法器輸 出的信號進(jìn)行二值化；計數(shù)器，用來測量從比較器輸出信號的各個脈 沖寬度；PWM電路，用來輸出預(yù)定周期的脈沖信號，該脈沖信號具有 響應(yīng)于從計數(shù)器輸出的計數(shù)值的占空比；以及由利用從PWM電路輸出 的信號進(jìn)行切換的切換元件、電感器、電容器和二極管的組合形成的 降壓斬波電路或升壓斬波電路，其中將從降壓斬波電路或升壓斬波電 路輸出的電壓作為反饋信號反饋到減法器，并且將從降壓斬波電路或 升壓斬波電路輸出的電壓提供給負(fù)載。根據(jù)該DC-DC轉(zhuǎn)換器，通過PWM 電路的分辨能力AD轉(zhuǎn)換器呈現(xiàn)高動態(tài)范圍，并且因此可以高精度控制 DC-DC轉(zhuǎn)換的輸出。


參考附圖，通過詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的上述 目標(biāo)和有利點(diǎn)將變得更為明顯，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的AS型AD轉(zhuǎn)換器的框圖；圖2是示出相關(guān)技術(shù)的Ai:型AD轉(zhuǎn)換器的框圖；圖3是示出圖1所示的AS型AD轉(zhuǎn)換器的操作波形圖；圖4是示出圖1所示AD轉(zhuǎn)換器的具體實(shí)例的框圖；圖5是示出圖1所示AD轉(zhuǎn)換器的另一個具體實(shí)例的框圖；1圖6是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的D類放大器的框圖；圖7是示出圖6所示的D類放大器的修改的方框圖；圖8是示出圖7所示的D類放大器的操作波形圖；圖9是示出圖7所示的D類放大器的改進(jìn)實(shí)例的框圖；圖10是示出圖9所示的D類放大器的操作波形圖；圖11是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器的框圖； 圖12是示出根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器的框圖；以及圖13是示出根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器的框圖。
具體實(shí)施方式
第一實(shí)施例實(shí)現(xiàn)A2型AD轉(zhuǎn)換器的實(shí)施例。圖1示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的A2型AD轉(zhuǎn)換器。減法器18 (差分放 大器)將模擬輸入信號和反饋信號相減，從而輸出與信號間差值相稱 的信號。通過使用運(yùn)算放大器配置積分器20，并將從減法器18輸出的 信號求模擬積分。通過與預(yù)定的門限值相比較，比較器22將從積分器 20輸出的信號進(jìn)行二值化。計數(shù)器24對預(yù)定頻率的時鐘信號計數(shù)，由 此測量從比較器22輸出信號的各個脈沖寬度。通過抽取濾波器28經(jīng)由 以相位補(bǔ)償和增益調(diào)整為目的的環(huán)路濾波器26，將從計數(shù)器24輸出的 數(shù)據(jù)抽取為預(yù)定的取樣率。從抽取濾波器28輸出的數(shù)據(jù)變?yōu)锳D轉(zhuǎn)換后 的輸出。PWM電路30輸出預(yù)定PWM幀周期(-厶S調(diào)制的取樣周期)的 脈沖信號(PWM信號)，該脈沖信號具有響應(yīng)于從環(huán)路濾波器26輸出 的值的占空比，并且通過反饋將該P(yáng)WM信號作為反饋信號輸入到減法 器18。用來驅(qū)動計數(shù)器24的時鐘信號的周期相對于A S調(diào)制的取樣周期 足夠短。例如，當(dāng)將A 2:調(diào)制的取樣頻率設(shè)置為200kHz并且將計數(shù)器 24的時鐘頻率設(shè)置為200 MHz時，可以以通過將A S調(diào)制的取樣周期除 以1000所確定的分辨能力來測量從比較器22輸出信號的脈沖寬度。由14此，PWM信號的分辨能力也作為將A 2調(diào)制的取樣頻率除以1000所確 定的分辨能力。圖3示出圖1所示AZ型AD轉(zhuǎn)換器的操作波形。圖3A示出從PWM電 路30輸出的波形(協(xié)同模擬輸入信號)。模擬輸入的電平在PWM信號 的電平"1"和同樣信號的電平"0"之間的范圍內(nèi)變化。A S調(diào)制的 取樣周期通過PWM信號的周期(PWM幀周期)來確定。圖3B示出從減 法器18輸出的波形，以及示出與在圖3A所示PWM信號和模擬輸入之間 的差值相稱的信號，作為從減法器18輸出的信號。圖3C示出從積分器 20輸出的波形(連同比較器22的門限值)，以及根據(jù)通過圖3B所示的 減法產(chǎn)生的輸出的積分輸出上升和下降。圖3D示出從比較器22輸出的 波形，該波形是脈沖信號，并且在圖3C所示的積分輸出高于門限值(如 OV)的部分中呈現(xiàn)"l"值，以及在積分輸出等于或低于門限值的部分 中呈現(xiàn)O值。圖3E示出計數(shù)器24的計數(shù)值的變化。通過時鐘信號，每次 從比較器22輸出的脈沖上升到"1"，計數(shù)值從O順序增加。但脈沖降 到"0"時，計數(shù)停止。從而，在每個PWM幀周期中完成的最后計數(shù)值 作為在PWM幀周期期間從比較器22輸出的脈沖的測量的脈沖寬度值。 所以，計數(shù)器24與PWM電路30同步地對每個PWM幀周期(=A S調(diào)制 的取樣周期)測量從比較器22輸出的脈沖的脈沖寬度。圖3F示出計數(shù)器24的輸出，以及將在A S調(diào)制的每個取樣周期中 獲得的計數(shù)器24的最后值如圖3E中的(1)所示在下一個取樣周期如圖3F中的(2)所示輸出。圖3G示出環(huán)路濾波器26的輸出，該輸 出是由使得計數(shù)器的輸出由圖3F中的(2)所示通過低通濾波器而 決定的值由圖3G中的(3)所示。根據(jù)從環(huán)路濾波器26輸出的值圖 3G中的(3)所示，設(shè)置在取樣周期中從PWM電路30輸出的PWM信 號的占空比由圖3A中的(4)所示。特別地，根據(jù)在某個PWM幀 中所測量的比較器22輸出的脈沖寬度，設(shè)定用于下一個PWM幀的PWM 信號的占空比，并且在同一個PWM幀將該P(yáng)WM信號反饋到減法器18。 例如，將Ai:型AD轉(zhuǎn)換器設(shè)定為如此，從而當(dāng)模擬輸入是OV時，圖3A所示的PWM信號和圖3D所示的比較器的輸出變?yōu)槌尸F(xiàn)50X的占空比。根據(jù)圖3，當(dāng)圖3A所示的模擬輸入增加時，圖3B所示的減法器的 輸出在正方向上移動，并且圖3C所示的積分器的輸出也在正方向上移 動。所以，圖3D所示的比較器的輸出的脈沖寬度展寬，并且圖3E所示 的最后計數(shù)值增加。在下一個PWM幀周期中，由此增加的最后計數(shù)值 反應(yīng)在圖3A所示的PWM信號上，并且PWM信號的占空比增加。結(jié)果， 圖3B所示的減法器的輸出的正值時間期間變得狹窄，并且圖3C所示的 積分器的輸出輕微地在負(fù)方向上移動回去。所以，在計數(shù)器24和PWM 電路30之間產(chǎn)生等于A2調(diào)制的一個取樣的延遲，并且實(shí)現(xiàn)了負(fù)反饋， 從而抑制了圖3C所示的積分器輸出的變化。計數(shù)器24的最后計數(shù)值穩(wěn) 定在響應(yīng)于模擬輸入的電平的值處。結(jié)果，從計數(shù)器24獲取了數(shù)字輸 出，通過A/D轉(zhuǎn)換將模擬輸入轉(zhuǎn)換為該數(shù)字輸出。根據(jù)上述操作，反饋到減法器18的PWM信號呈現(xiàn)由AS調(diào)制的取樣 周期的分割得到的分辨能力，所以相應(yīng)地提高動態(tài)范圍。例如，假設(shè) 在A 2調(diào)制的一個取樣周期中計數(shù)器24計了256次數(shù)并且PWM信號呈 現(xiàn)通過將A 2調(diào)制的一個取樣周期除以256所確定的分辨能力(分辨能 力等于8位)，則通過PWM信號的分辨能力將動態(tài)范圍提高了48dB (8 位x6dB)。由此，當(dāng)在整個AD轉(zhuǎn)換器上需要100dB的動態(tài)范圍時，對 于源于AS調(diào)制的動態(tài)范圍來說獲得52dB就足夠，于是可將AS型AD轉(zhuǎn) 換器的取樣頻率抑制到低水平。另外，還產(chǎn)生了通過PWM信號的分辨 能力來減少數(shù)字輸出中的抖動的優(yōu)點(diǎn)。圖4示出圖1所示的AD轉(zhuǎn)換器的特定實(shí)例。將AD轉(zhuǎn)換器配置為三 維AS調(diào)制AD轉(zhuǎn)換器。由減法器32、 34、 36、積分器38、 40、 42以及 系數(shù)單元44、 46和48構(gòu)成的電路50對應(yīng)于圖1所示的減法器18、積分器 20和環(huán)路濾波器26的組合。如同圖l的情況，在計數(shù)器24和PWM電路30 之間實(shí)現(xiàn)一個取樣延遲。通過系數(shù)單元44、 46和48的系數(shù)值來調(diào)整環(huán) 路濾波器26的特性。圖5示出圖1所示的AD轉(zhuǎn)換器的另一個特定實(shí)例。AD轉(zhuǎn)換器由三 維FIR濾波器所組成，其中，環(huán)路濾波器26由DSP等所組成。當(dāng)通過FIR 濾波器使得級數(shù)增加時，環(huán)路濾波器26也可以由IIR濾波器形成。第二實(shí)施例用于實(shí)施D類放大器的實(shí)施例。圖6示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的D類放大器。由點(diǎn)劃線包圍的電路52 形成本發(fā)明的AS型AD轉(zhuǎn)換器。在該AD轉(zhuǎn)換器52中，將那些與圖l所示 相同的元件指定相同的參考數(shù)字。減法器54將數(shù)字音頻輸入數(shù)據(jù)與從 AD轉(zhuǎn)換器52輸出的數(shù)字反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行相減。通過用來補(bǔ)償D類放大器 的整個環(huán)路的相位并調(diào)整環(huán)路增益的環(huán)路濾波器52，將從減法器54輸 出的差值數(shù)據(jù)輸入到PWM電路58。 PWM電路58輸出預(yù)定周期的PWM 信號，該P(yáng)WM信號具有響應(yīng)于輸入差值數(shù)據(jù)的占空比。通過PWM信號， 激活或去激活切換電路60 (D類輸出級)的切換元件。通過LC低通濾 波器62，將從切換電路60輸出的信號進(jìn)行平滑，于是得到模擬音頻信 號。將該音頻信號提供給揚(yáng)聲器64，由此發(fā)射音頻。AD轉(zhuǎn)換器52將從 LC低通濾波器62輸出的信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，并且將AD轉(zhuǎn)換結(jié)果負(fù)反饋 到減法器54。通過負(fù)反饋，減輕由切換電路60等產(chǎn)生的失真。以與圖1所示的AS型AD轉(zhuǎn)換器相同的方式來配置AD轉(zhuǎn)換器52。特 別地，減法器18將從LC低通濾波器62輸出的信號和從PWM電路30的反 饋信號進(jìn)行相減，由此輸出與信號間差值相稱的信號。將PWM電路30 的PWM幀周期設(shè)置為短于PWM電路58的PWM幀周期。由于從LC低通 濾波器62輸出的模擬音頻信號相對于0V擺動到正值或負(fù)值，所以從 PWM電路30輸出的PWM信號也是相對于0V擺動到正值(對應(yīng)于"1" 電平)或負(fù)值(對應(yīng)于"O"電平)的信號。從LC低通濾波器62輸出的 模擬音頻信號在PWM信號的電平"1"到電平"0"的范圍之內(nèi)變化。 當(dāng)從LC低通濾波器62輸出的信號電平的變化范圍超過從PWM電路30 輸出的PWM信號的電平范圍時，通過在AD轉(zhuǎn)換器52的輸入端處的衰減器(未示出)來減小從LC低通濾波器62輸出的信號電平，并且將由此 減小后的信號輸入到減法器18。積分器20對從減法器18輸出的信號求積分。比較器22通過與預(yù)定 的門限值相比較來對從積分器20輸出的信號進(jìn)行二值化。計數(shù)器24對 預(yù)定頻率的時鐘信號進(jìn)行計數(shù)，由此測量從比較器22輸出的信號的各 個脈沖寬度。在AD轉(zhuǎn)換器52中，通過用于補(bǔ)償環(huán)路相位并調(diào)整環(huán)路增 益的環(huán)路濾波器26利用抽取濾波器28將從計數(shù)器24輸出的數(shù)據(jù)抽取為 數(shù)字音頻輸入數(shù)據(jù)的取樣速率。將從抽取濾波器28輸出的數(shù)據(jù)反饋回 到減法器54。只要通過LC低通濾波器62充分地消減D類放大器的PWM 電路58的載波元件和混疊噪聲，則AD轉(zhuǎn)換器52以與圖1示出的AD轉(zhuǎn)換 器相同的方式進(jìn)行操作。如上所述，由于通過PWM電路30的分辨能力 提高了動態(tài)范圍，所以即使當(dāng)AS調(diào)制的取樣頻率相對較低時，AD轉(zhuǎn)換 器52獲得高動態(tài)范圍并且有效減少D類放大器輸出的失真。還產(chǎn)生了通 過PWM信號的分辨能力減少數(shù)字輸出中的抖動的優(yōu)點(diǎn)。只要兩個PWM 電路30和58的PWM幀周期相互同步，則可省略抽取濾波器28。圖7示出圖6所示D類放大器的修改。該修改對應(yīng)于圖6所示的D類 放大器，其中，PWM電路38的PWM幀周期和PWM電路50的PWM幀周 期相互同步，并且將積分器20放置在減法器18的輸入處。將那些與圖6 所示相同的元件指定相同的參考數(shù)字。AD轉(zhuǎn)換器52'的PWM電路30的 PWM幀周期和D類放大器的PWM電路58的PWM幀周期相互同步。將積 分器20的積分常數(shù)和LC低通濾波器62的積分常數(shù)設(shè)置成彼此相等。由 于PWM電路30的PWM幀周期和PWM電路58的PWM幀周期相互同步， 所以將圖6所示的抽取濾波器28省略。類似地，在圖7所示的電路結(jié)構(gòu)中，如圖8所示，LC低通濾波器62 的輸出和積分器20的輸出將在穩(wěn)定狀態(tài)下相互完全相等，于是減法器 18的輸出變?yōu)?，并且從比較器22不輸出脈沖信號，所以使得計數(shù)器24 不可能執(zhí)行計數(shù)并且不能成功地激活電路。圖9示出考慮本問題改進(jìn)的實(shí)例結(jié)構(gòu)。將那些與圖7所示元件相同 的元件指定相同的參考數(shù)字。以這樣的方式配置AD轉(zhuǎn)換器52'，從而 通過系數(shù)單元66將環(huán)路濾波器26的輸出乘以因數(shù)一1;將乘法結(jié)果輸入 到PWM電路30;通過極性反轉(zhuǎn)器68來反轉(zhuǎn)從積分器20輸出的正或負(fù)極 性；并且將該由此得到的反轉(zhuǎn)輸出反饋到減法器18。根據(jù)該電路結(jié)構(gòu)， LC低通濾波器62的輸出和積分器20的輸出成為圖10所示的穩(wěn)定狀態(tài)下 不同的信號，并且從減法器18輸出PWM載波分量，由此計數(shù)器24變得 能夠執(zhí)行計數(shù)。第三實(shí)施例用于實(shí)現(xiàn)DC-DC轉(zhuǎn)換器的實(shí)施例。 圖11示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的DC—DC轉(zhuǎn)換器。該DC — DC轉(zhuǎn)換器 具有前述圖6所示的D類放大器的結(jié)構(gòu)，其中將數(shù)字目標(biāo)值數(shù)據(jù)(DC輸 出電壓的目標(biāo)值)代替數(shù)字音頻輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入，并且其中連接代 替揚(yáng)聲器64的任意負(fù)載70。對那些與圖6所示元件相同的元件指定相同 的參考數(shù)字。電路以與圖6所示電路相同的方式操作。當(dāng)作為負(fù)載70產(chǎn) 生變化的結(jié)果使得從LC低通濾波器62輸出的電壓產(chǎn)生波動時，通過由 AD轉(zhuǎn)換器52組成的負(fù)反饋環(huán)路抑制波動。特別地，通過PWM電路30 的分辨能力來提高AD轉(zhuǎn)換器52的動態(tài)范圍，并且因此即使在相對較低 的Ai:調(diào)制取樣頻率時，也能獲得高動態(tài)范圍，于是可以高精確度將輸 出電壓控制為目標(biāo)值。只要PWM電路30的PWM幀周期與PWM電路58 的幀周期相互同步，則可將抽取濾波器28省略。同樣地，在圖7或圖9所示的D類放大器的結(jié)構(gòu)中，將數(shù)字目標(biāo)值數(shù) 據(jù)代替數(shù)字音頻輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入，并且連接取代揚(yáng)聲器64的任意負(fù) 載，由此構(gòu)成DC — DC轉(zhuǎn)換器。圖12示出DC — DC轉(zhuǎn)換器的另一個實(shí)施例。該實(shí)施例對應(yīng)于通過 將降壓斬波電路72放置在本發(fā)明的AD轉(zhuǎn)換器的反饋環(huán)路中獲得的結(jié) 構(gòu)。對那些與結(jié)合各個實(shí)施例描述的元件相同的元件指定相同的參考數(shù)字。通過模擬信號施加輸出DC電壓的目標(biāo)值。在降壓斬波電路72中 的電感器76和電容器78的組合擔(dān)當(dāng)作為LC低通濾波器的積分器，并且 因此省略了結(jié)合實(shí)施例描述的積分器20。減法器18將模擬目標(biāo)值信號 與降壓斬波電路72的輸出電壓相減，從而輸出與信號之間差值相稱的 信號。通過與預(yù)定的門限值相比較，比較器22將從減法器18輸出的信 號進(jìn)行二值化。計數(shù)器24對預(yù)定頻率的時鐘信號進(jìn)行計數(shù)，由此測量 從比較器22輸出的信號的各個脈沖寬度。將從計數(shù)器24輸出的數(shù)據(jù)通 過用于相位補(bǔ)償和增益調(diào)整目的的環(huán)路濾波器26輸入到PWM電路30。 PWM電路30輸出預(yù)定周期的PWM信號，該P(yáng)WM信號具有響應(yīng)于從環(huán) 路濾波器26輸出的值的占空比，并且將該P(yáng)WM信號輸入到降壓斬波電 路72。由切換元件(MOS晶體管)74、電感器76、電容器78和環(huán)流二 極管80構(gòu)建成降壓斬波電路72，并且從DC電源將預(yù)定DC電壓應(yīng)用于降 壓斬波電路。通過PWM信號在接通(ON)和關(guān)斷(OFF)位置之間切 換切換元件74。結(jié)果是，從電容器78獲得作為將DC源電壓降壓到預(yù)定 值的結(jié)果而得到的DC電壓。將該輸出的DC電壓供給到負(fù)載70。另外， 將輸出的DC電壓反饋到減法器18。根據(jù)圖12所示的DC — DC轉(zhuǎn)換器，當(dāng)作為負(fù)載70中產(chǎn)生變化的結(jié) 果而在降壓斬波電路72的輸出中產(chǎn)生波動時，通過由AD轉(zhuǎn)換器形成的 負(fù)反饋環(huán)路抑制了這些波動。特別地，通過PWM電路30的分辨能力提 高AD轉(zhuǎn)換器的動態(tài)范圍。所以，即使當(dāng)AS調(diào)制的取樣頻率相對較低時， 也獲得高動態(tài)范圍，所以可以以高精度來控制輸出電壓。圖13示出DC — DC轉(zhuǎn)換器的又一個實(shí)施例。該實(shí)施例對應(yīng)于其中 提供升壓斬波電路82來代替圖12所示的降壓斬波電路72的結(jié)果。對那 些與圖12所示元件相同的元件指定相同的參考數(shù)字。升壓斬波電路82 由切換元件(MOS晶體管)84、電感器86、電容器88和環(huán)流二極管90 所構(gòu)成。從DC電源將預(yù)定DC電壓施加到升壓斬波電路。通過從PWM 電路30輸出的PWM信號來在接通(ON)和關(guān)斷(OFF)位置之間切換 切換元件S4。結(jié)果是，從電容器8S獲得作為將DC源電壓升壓到預(yù)定值而得到的DC電壓。將輸出的DC電壓供給到負(fù)載70。另外，將輸出的 DC電壓反饋到減法器18。根據(jù)圖13所示的DC — DC轉(zhuǎn)換器，當(dāng)作為負(fù)載70中產(chǎn)生變化的結(jié) 果而在升壓斬波電路82的輸出電壓中產(chǎn)生波動時，通過AD轉(zhuǎn)換器的負(fù) 反饋環(huán)路抑制了該波動。特別是，通過PWM電路30的分辨能力提高了 AD轉(zhuǎn)換器的動態(tài)范圍。所以即使當(dāng)AS調(diào)制的取樣頻率相對較低時仍然 獲得高動態(tài)范圍，所以可以以高精度控制輸出電壓。盡管針對特別優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明做出解釋和描述，本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員顯然可以根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)做出不同的變化和修改。很明 顯這些變化和修改在由所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神、范圍和 目的之內(nèi)。本申請基于2007年3月2日提交的日本專利申請No. 2007-052299， 此處包括了該專利申請的內(nèi)容用于參考。
權(quán)利要求
1.一種Δ∑型AD轉(zhuǎn)換器包括減法器，接收模擬輸入信號和反饋信號并且輸出與所述模擬輸入信號和所述反饋信號之間的差值相稱的信號；積分器，對從所述減法器輸出的信號求積分；比較器，通過與預(yù)定門限值相比較，將從所述積分器輸出的信號進(jìn)行二值化；計數(shù)器，測量從所述比較器輸出的信號的各個脈沖寬度；以及PWM電路，輸出具有響應(yīng)于從所述計數(shù)器輸出的計數(shù)值的占空比的預(yù)定周期的脈沖信號，并且將所述脈沖信號作為所述反饋信號反饋到所述減法器，其中，所述計數(shù)器與PWM電路同步地測量每個PWM幀周期中的各個脈沖寬度，并且所述PWM電路在下一個PWM幀中將脈沖信號反饋到所述減法器，所述脈沖信號的占空比是根據(jù)所述測量的脈沖寬度的值來設(shè)置；以及其中將從所述計數(shù)器輸出的計數(shù)值被提取作為轉(zhuǎn)換后的數(shù)字輸出值。
2. —種D類放大器，包括第一減法器，接收數(shù)字音頻輸入數(shù)據(jù)和數(shù)字反饋數(shù)據(jù)，并且輸出 與在所述數(shù)字音頻輸入數(shù)據(jù)和所述數(shù)字反饋數(shù)據(jù)之間的差值相稱的數(shù) 據(jù)；第一PWM電路，輸出脈沖信號，該脈沖信號具有響應(yīng)于從所述第 一減法器輸出的數(shù)據(jù)的占空比；切換電路，根據(jù)從所述第一PWM電路輸出的信號進(jìn)行切換；低通濾波器，將從所述切換電路輸出的信號進(jìn)行平滑，并且將所 述平滑后的信號提供給揚(yáng)聲器；以及AD轉(zhuǎn)換器，將從所述低通濾波器輸出的信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，并且將所述轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號作為所述數(shù)字反饋數(shù)據(jù)反饋到所述第一減法器，其中所述AD轉(zhuǎn)換器包括第二減法器，接收反饋信號和從所述低通濾波器輸出的信號，并且將與在從所述低通濾波器輸出的信號和所述反饋信號之間的差值相稱的信號進(jìn)行輸出；積分器，對從所述第二減法器輸出的信號求積分；比較器，通過與預(yù)定的門限值相比較，將從所述積分器輸出的信號進(jìn)行二值化。計數(shù)器，測量從所述比較器輸出信號的各個脈沖寬度；以及 第二PWM電路，輸出具有響應(yīng)于從所述計數(shù)器輸出的計數(shù)值的占空比的預(yù)定周期的脈沖信號，并且將所述脈沖信號作為所述反饋信號反饋到所述第二減法器；并且其中通過或繞過抽取濾波器，將從所述計數(shù)器輸出的計數(shù)值作為所述數(shù)字反饋數(shù)據(jù)反饋到所述第一減法器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的D類放大器，其中，所述第一PWM電路 的P WM幀和所述第二 P WM電路的P WM幀相互同步。
4. 一種D類放大器，包括-第一減法器，接收數(shù)字音頻輸入數(shù)據(jù)和數(shù)字反饋數(shù)據(jù)，并且輸出 與在所述數(shù)字音頻輸入數(shù)據(jù)和所述數(shù)字反饋數(shù)據(jù)之間的差值相稱的數(shù) 據(jù)；第一PWM電路，輸出脈沖信號，該脈沖信號具有響應(yīng)于從所述第 一減法器輸出的數(shù)據(jù)的占空比；切換電路，根據(jù)從所述第一PWM電路輸出的信號進(jìn)行切換；低通濾波器，將從所述切換電路輸出的信號進(jìn)行平滑，并且將所 述平滑后的信號提供給揚(yáng)聲器；以及AD轉(zhuǎn)換器，將從所述低通濾波器輸出的信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，并且將所述轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號作為所述數(shù)字反饋數(shù)據(jù)反饋到所述第一減法器，其中所述AD轉(zhuǎn)換器包括第二減法器，接收反饋信號從和所述低通濾波器輸出的所述 信號，并且將與在從所述低通濾波器輸出的所述信號和所述反饋信號 之間的差值相稱的信號進(jìn)行輸出；比較器，通過與預(yù)定的門限值相比較，所述比較器將從所述 第二減法器輸出的信號進(jìn)行二值化；計數(shù)器，測量從所述比較器輸出信號的各個脈沖寬度；第二PWM電路，輸出預(yù)定周期的脈沖信號，所述脈沖信號具 有響應(yīng)于從所述計數(shù)器輸出的計數(shù)值的占空比積分器，對從所述第二PWM電路輸出的脈沖信號求積分，并 且將積分后的信號作為所述反饋信號反饋到所述第二減法器；以及其中，繞過抽取濾波器，將從所述計數(shù)器輸出的計數(shù)值作為所述 數(shù)字反饋數(shù)據(jù)反饋到所述第一減法器；以及其中，從所述第一PWM電輸出的脈沖信號和從所述第二PWM電路 輸出的脈沖信號相互同步，并且將所述低通濾波器的積分常數(shù)和所述 積分器的積分常數(shù)設(shè)置為彼此相等。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的D類放大器，其中所述第二PWM電路輸 出預(yù)定周期的脈沖信號，所述脈沖信號具有響應(yīng)于將所述計數(shù)器的計 數(shù)值乘以因數(shù)一l得到的值的占空比；并且其中所述積分器對從所述第二PWM電路輸出的脈沖信號求積分，并且將所述積分后的信號反轉(zhuǎn)極性后得到的信號作為所述反饋信號反 饋到所述第二減法器。
6. —種DC — DC轉(zhuǎn)換器，包括第一減法器，接收數(shù)字目標(biāo)值數(shù)據(jù)和數(shù)字反饋數(shù)據(jù)，并且輸出與 在所述數(shù)字目標(biāo)值數(shù)據(jù)和所述數(shù)字反饋數(shù)據(jù)之間的差值相稱的數(shù)據(jù)；第一PWM電路，輸出脈沖信號，所述脈沖信號具有響應(yīng)于從所述 第一減法器輸出數(shù)據(jù)的占空比；切換電路，根據(jù)從所述第一PWM電路輸出的脈沖信號進(jìn)行切換；低通濾波器，將從所述切換電路輸出的信號進(jìn)行平滑，并且將所 述平滑后的信號提供給負(fù)載；以及AD轉(zhuǎn)換器，將從所述低通濾波器輸出的信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，并且 將所述轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號作為所述數(shù)字反饋數(shù)據(jù)反饋到所述第一減法器，其中，所述AD轉(zhuǎn)換器包括第二減法器，接收反饋信號和從所述低通濾波器輸出的所述 信號，并且將與在從所述低通濾波器輸出的所述信號和所述反饋信號之間的差值相稱的信號進(jìn)行輸出；積分器，對從所述第二減法器輸出的信號求積分；比較器，通過與預(yù)定的門限值相比較，將從所述積分器輸出的信號進(jìn)行二值化。計數(shù)器，測量從所述比較器輸出的信號的各個脈沖寬度；以及第二PWM電路，輸出預(yù)定周期的脈沖信號，所述脈沖信號具 有響應(yīng)于從所述計數(shù)器輸出的計數(shù)值的占空比，并且將所述脈沖信號 作為所述反饋信號反饋到所述第二減法器；以及其中，通過或繞過抽取濾波器，將從所述計數(shù)器輸出的計數(shù)值作 為所述數(shù)字反饋數(shù)據(jù)反饋到所述第一減法器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的DC — DC轉(zhuǎn)換器，其中，所述第一PWM 電路的PWM幀和所述第二PWM電路的PWM幀相互同步。
8. —種DC—DC轉(zhuǎn)換器，包括第一減法器，接收數(shù)字目標(biāo)值數(shù)據(jù)和數(shù)字反饋數(shù)據(jù)，并且輸出與 在所述數(shù)字目標(biāo)值數(shù)據(jù)和所述數(shù)字反饋數(shù)據(jù)之間的差值相稱的數(shù)據(jù)；第一PWM電路，輸出脈沖信號，該脈沖信號具有響應(yīng)于從所述第 一減法器輸出的數(shù)據(jù)的占空比；切換電路，根據(jù)從所述第一PWM電路輸出的脈沖信號進(jìn)行切換；低通濾波器，將從所述切換電路輸出的信號進(jìn)行平滑，并且將所述平滑后的信號提供給負(fù)載；以及AD轉(zhuǎn)換器，將從所述低通濾波器輸出的信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，并且 將所述轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號作為所述數(shù)字反饋數(shù)據(jù)反饋到所述第一減法 器，其中，所述AD轉(zhuǎn)換器包括第二減法器，接收反饋信號和從所述低通濾波器輸出的所述 信號，并且將與在從所述低通濾波器輸出的所述信號和所述反饋信號之間的差值相稱的信號進(jìn)行輸出；比較器，通過與預(yù)定的門限值相比較，將從所述第二減法器 輸出的信號進(jìn)行二值化；計數(shù)器，測量從所述比較器輸出的信號的各個脈沖寬度；第二PWM電路，輸出預(yù)定周期的脈沖信號，所述脈沖信號具 有響應(yīng)于從所述計數(shù)器輸出的計數(shù)值的占空比；以及積分器，對從所述第二PWM電路輸出的脈沖信號求積分，并 且將積分后的信號作為所述反饋信號反饋到所述第二減法器；其中繞過抽取濾波器，將從所述計數(shù)器輸出的計數(shù)值作為所述數(shù) 字反饋數(shù)據(jù)反饋到所述第一減法器；以及其中，從所述第一PWM電路輸出的脈沖信號和從所述第二PWM 電路輸出的脈沖信號相互同步，并且將所述低通濾波器的積分常數(shù)和 所述積分器的積分常數(shù)設(shè)置成彼此相等。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的DC — DC轉(zhuǎn)換器，其中，所述第二PWM 電路輸出預(yù)定周期的脈沖信號，所述脈沖信號具有響應(yīng)于將所述計數(shù) 器的計數(shù)值乘以因數(shù)一l得到的值的占空比；并且其中，所述積分器對從所述第二PWM電路輸出的所述脈沖信號求 積分，并且將所述積分后的信號反轉(zhuǎn)極性后得到的信號作為所述反饋 信號反饋到所述第二減法器。
10. —種DC — DC轉(zhuǎn)換器，包括減法器，接收模擬目標(biāo)值信號和反饋信號，并且輸出與在所述模擬目標(biāo)值信號和所述反饋信號之間的差值相稱的信號；比較器，通過與預(yù)定的門限值相比較，將從所述減法器輸出的信號進(jìn)行二值化；計數(shù)器，測量從所述比較器輸出的信號的各個脈沖寬度；PWM電路，輸出預(yù)定周期的脈沖信號，所述脈沖信號具有響應(yīng)于 從所述計數(shù)器輸出的計數(shù)值的占空比；以及由根據(jù)從所述PWM電路輸出的信號進(jìn)行切換的切換元件、電感 器、電容器和二極管的組合，形成降壓斬波電路或升壓斬波電路，其中，將從所述降壓斬波電路或所述升壓斬波電路輸出的電壓作 為所述反饋信號反饋到所述減法器，并且將從所述降壓斬波電路或所 述升壓斬波電路輸出的電壓提供給負(fù)載。
全文摘要
一種Δ∑型AD轉(zhuǎn)換器，包括減法器，該減法器接收模擬輸入信號和反饋信號，并將與信號之間的差值相稱的信號進(jìn)行輸出；積分器，該積分器對從減法器輸出的信號求積分；比較器，該比較器通過與預(yù)定的門限值進(jìn)行比較來將從積分器輸出的信號進(jìn)行二值化；計數(shù)器，該計數(shù)器測量從比較器輸出的信號的各個脈沖寬度；以及PWM電路，該P(yáng)WM電路輸出預(yù)定周期的脈沖信號，該脈沖信號具有響應(yīng)于從計數(shù)器輸出的計數(shù)值的占空比，并且將脈沖信號作為反饋信號反饋到減法器。計數(shù)器與PWM電路同步地測量每個PWM幀周期中的各個脈沖寬度，并且該P(yáng)WM電路在下一個PWM幀中將占空比根據(jù)所測量的脈沖寬度的值而設(shè)置的脈沖信號反饋到減法器。提取從計數(shù)器輸出的計數(shù)值作為轉(zhuǎn)換后的數(shù)字輸出值。
文檔編號H03M1/52GK101262226SQ200810080689
公開日2008年9月10日 申請日期2008年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月2日
發(fā)明者森島守人 申請人:雅馬哈株式會社