專利名稱：數(shù)據(jù)加權(quán)平均結(jié)構(gòu)與方法、信號(hào)轉(zhuǎn)換方法與信號(hào)繞線方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)加權(quán)平均(DWA)結(jié)構(gòu)與數(shù)/模信號(hào)轉(zhuǎn)換方法，且特 別是涉及一種能減少元件不匹配誤差的DWA結(jié)構(gòu)與數(shù)/模信號(hào)轉(zhuǎn)換方法。
背景技術(shù)：
數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC)或模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)已廣泛應(yīng)用于通信系統(tǒng)，消費(fèi)性 電子產(chǎn)品、音響設(shè)備等。然而，在DAC或ADC內(nèi)部，無可避免的會(huì)有元件不 匹配所造成的非線性問題。此類問題對(duì)于希格瑪-代爾他調(diào)制器(Sigma-DeUa Modulator, SDM)才各外重要?，F(xiàn)已提出動(dòng)態(tài)元件匹配法(Dynamic Element Matching, DEM)來解決DAC 的內(nèi)部非線性問題。數(shù)據(jù)加4又平均(Data Weighted Averaging, DWA)法屬于 DEM中的一種常見算法。 一般來說，DWA的優(yōu)點(diǎn)如下可達(dá)成第一階噪聲整波 (first-order noise shaping);其可降低DAC內(nèi)部的元件不匹配效應(yīng)；從信 號(hào)噪聲比(signal noise ratio, SNR)與整體諧波失真(total harmonic distortion, THD)的觀點(diǎn)來看，其效能較佳，因其可降低在DAC的模擬電路 部份(如切換電容濾波器(switched-capacitor reconstruction filter, SCF)) 的輸入端的電容不匹配現(xiàn)象。不過，現(xiàn)有的DWA結(jié)構(gòu)仍有待解決的問題。比如，現(xiàn)有DWA結(jié)構(gòu)可能會(huì) 產(chǎn)生頻帶內(nèi)音頻(in-band tone)，所以，無噪聲動(dòng)態(tài)范圍(spur-f ree dynamic range, SFDR)性能可能較差。另外，對(duì)于高DAC分辨率而言，其使用率 (efficiency)4交差，而且其電路面積也4交大。故而，較好能有一種新的DWA結(jié)構(gòu)，其可避免上述問題，又可具有其它優(yōu)點(diǎn)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明4是供一種新的DWA結(jié)構(gòu)，其能減少電路面積，并減少頻帶內(nèi)音頻 的不良效應(yīng)。本發(fā)明提供一種切換電容濾波器的電容控制方法，能應(yīng)用于數(shù)字-模擬信 號(hào)轉(zhuǎn)換中，在長時(shí)間操作下，能減少電容不匹配所造成的誤差。故而，本發(fā)明的范例的一提供一種數(shù)據(jù)加權(quán)平均(DWA)結(jié)構(gòu)，包括 一第 一延遲單元，接收并延遲一輸入數(shù)字信號(hào)；一二進(jìn)制-熱信號(hào)轉(zhuǎn)換器，接收并 轉(zhuǎn)換該第一延遲單元的一輸出信號(hào)成為一熱信號(hào)； 一加法器，接收該輸入數(shù) 字信號(hào)； 一第二延遲單元，接收并延遲該加法器的一輸出信號(hào)，該第二延遲 單元的一輸出信號(hào)更反饋至該加法器，該加法器相加該輸入數(shù)字信號(hào)與該第 二延遲單元的該輸出信號(hào)以得到該加法器的該輸出信號(hào)； 一解碼器，接收并 解碼該第二延遲單元的該輸出信號(hào)； 一桶式移位器，在該解碼器的一輸出信號(hào)的控制下，該桶式移位器接收該二進(jìn)制-熱信號(hào)轉(zhuǎn)換器所輸出的該熱信號(hào)以 產(chǎn)生一輸出信號(hào)；以及多條信號(hào)線，繞線該桶式移位器的該輸出信號(hào)中的奇 數(shù)位成一 DWA輸出數(shù)字信號(hào)的一低位信號(hào)，繞線該桶式移位器的該輸出信號(hào) 中的偶數(shù)位成該DWA輸出數(shù)字信號(hào)的一高位信號(hào)。此外，本發(fā)明的另一范例提供一種信號(hào)繞線方法，其可應(yīng)用于DWA結(jié)構(gòu) 中。此信號(hào)繞線方法包括提供M位的一數(shù)字輸入信號(hào)；繞線該數(shù)字輸入信 號(hào)中的該奇數(shù)位成一輸出數(shù)字信號(hào)的一低位信號(hào)；以及繞線該數(shù)字輸入信號(hào) 中的該偶數(shù)位成該輸出數(shù)字信號(hào)的一高位信號(hào)，該輸出數(shù)字信號(hào)包括M位。另外，本發(fā)明的又一范例提供一種數(shù)字-模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換方法，包括提供 一輸入數(shù)字信號(hào)，該輸入數(shù)字信號(hào)具有多字元，所述位平均分散于一第一信 號(hào)塊與一第二信號(hào)塊；提供多個(gè)電容，所述電容平均分散于一第一電容塊與 一第二電容塊，所述電容的分塊方式有關(guān)于其單位電容誤差；根據(jù)該第一電 容塊內(nèi)的所述電容的單位電容誤差的彼此關(guān)系，決定在該第一電容塊內(nèi)的所 述電容的被充電順序；根據(jù)該第二電容塊內(nèi)的所述電容的單位電容誤差的彼 此關(guān)系，決定在該第二電容塊內(nèi)的所述電容的被充電順序；根據(jù)該輸入數(shù)字 信號(hào)來決定有幾個(gè)電容要被充電；從該第一電容塊與該第二電容塊內(nèi)輪流選 出要被充電的電容，目前的選擇取決于上次的選擇；以及根據(jù)該輸入數(shù)字信 號(hào)，對(duì)所述電容進(jìn)行充電，以進(jìn)行數(shù)字-模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換。更甚者，本發(fā)明的又另一范例提供一種在多個(gè)轉(zhuǎn)換單元間進(jìn)行數(shù)據(jù)加權(quán) 平均的方法，包含將該多個(gè)轉(zhuǎn)換單元分組為至少一第一塊與一第二塊；在 該第一塊與第二塊中輪流選擇所述轉(zhuǎn)換單元以進(jìn)行數(shù)據(jù)加權(quán)平均；其中，當(dāng) 要在第 一塊中選出所述轉(zhuǎn)換單元之一時(shí)，使目前選出的該轉(zhuǎn)換單元位于前一次被選出的該轉(zhuǎn)換單元的一側(cè)；而要在第二塊中選出所述轉(zhuǎn)換單元之一時(shí)， 使目前選出的轉(zhuǎn)換單元位于前一次被選出的該轉(zhuǎn)換單元的另 一側(cè)。更甚者，本發(fā)明的又另 一范例提供一種在多個(gè)轉(zhuǎn)換單元間進(jìn)行數(shù)據(jù)加權(quán) 平均的方法，包含將該多個(gè)轉(zhuǎn)換單元分組為至少一第一塊與一第二塊；在 該第一塊與第二塊中輪流選擇所述轉(zhuǎn)換單元以進(jìn)行數(shù)據(jù)加權(quán)平均；其中，當(dāng) 要在第一塊中選出所述轉(zhuǎn)換單元之一時(shí)，根據(jù)一方向而在該第一塊中選出； 而要在第二塊中選出所述轉(zhuǎn)換單元之一時(shí)，根據(jù)另一方向而在該第二塊中選 出。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合 附圖，作詳細(xì)"i兌明如下。


圖1顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的DWA結(jié)構(gòu)的電路圖。 圖2-圖4顯示根據(jù)本實(shí)施例的DWA結(jié)構(gòu)的輸入信號(hào)Q3-Q1與輸出信號(hào) S8-S1間的關(guān)系。 附圖符號(hào)說明10:數(shù)據(jù)加權(quán)平均(DWA)結(jié)構(gòu) 12:延遲單元 13:加法器14: 二進(jìn)制-熱信號(hào)轉(zhuǎn)換器 15:延遲單元 16:解碼器 17:桶式移位器 C1-C8:電容 L1-L8:信號(hào)線 SW1-SW8:開關(guān)。
具體實(shí)施方式
在本發(fā)明實(shí)施例中，提出新的冊(cè)A結(jié)構(gòu)，其利用DWA算法來產(chǎn)生輸出信 轉(zhuǎn))的控制信號(hào)。此兩組控制信號(hào)用于控制如切換電容濾波器(SCF)的內(nèi)部電容的開/關(guān)。在長時(shí)間操作下，切換電容濾波器的內(nèi)部電容間的電容不匹配所 造成的誤差可以獲得減緩，以增加電路操作的正確性。請(qǐng)參考圖1,其顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的DWA結(jié)構(gòu)的電路圖。本實(shí)施 例可應(yīng)用于希格瑪-代爾他調(diào)制器(Sigma-Delta Modulator, S歸中。如圖1 所示，此DWA結(jié)構(gòu)10包括延遲單元12,加法器13, 二進(jìn)制-熱信號(hào)轉(zhuǎn)換器 (Binary to Thermometer Code Converter) 14，延遲單元15,解碼器16與 桶式移位器(Barrel Shifter)17。延遲單元12與延遲單元15是同步操作， 皆受控于時(shí)鐘信號(hào)CLK。在圖1的實(shí)施例中，希格瑪-代爾他調(diào)制器11 (Sigma-Delta Modulator, SDM)可以是一種量化器(quantizer),其可將輸入信號(hào)IN(譬如說是高位數(shù)字 輸入信號(hào)，像是12位數(shù)字信號(hào)、14位數(shù)字信號(hào)、16位數(shù)字信號(hào)等)轉(zhuǎn)換為低 位的數(shù)字信號(hào)。在圖l中，SDM11將信號(hào)IN轉(zhuǎn)為3位的數(shù)字信號(hào)Q3-Ql。此 3位的數(shù)字信號(hào)Q3-Ql會(huì)輸入至延遲單元12與加法器13。延遲單元12將3位的數(shù)字信號(hào)Q3-Ql延遲后，輸出至二進(jìn)制-熱信號(hào)轉(zhuǎn) 換器14。 二進(jìn)制-熱信號(hào)轉(zhuǎn)換器14將延遲后的此3位數(shù)字信號(hào)Q3-Q1轉(zhuǎn)為8 位的數(shù)字熱信號(hào)A8-Al。例如，當(dāng)3位數(shù)字信號(hào)Q3-Q1為[OOO]時(shí)，二進(jìn)制-熱信號(hào)轉(zhuǎn)換器14所轉(zhuǎn)換的8位數(shù)字熱信號(hào)A8-Al為
;若3位數(shù)字 信號(hào)Q3-Q1為[OOl]時(shí)，8位數(shù)字信號(hào)A8-A1為
。下表l列出數(shù)字 信號(hào)Q3-Q1與數(shù)字信號(hào)A8-Al的轉(zhuǎn)換關(guān)系。表lQ3-Q1A8-A10000000000100100000011010000001110110000111110000011111101ooiimi11001111111mniimi二進(jìn)制-熱信號(hào)轉(zhuǎn)換器14所輸出的8位數(shù)字信號(hào)A8-A1會(huì)輸入至桶式移 位器17,以當(dāng)成桶式移位器17的8位輸入數(shù)字信號(hào)。另一方面，由SDM 11所輸出的3位的數(shù)字信號(hào)Q3-Q1輸入至加法器13。 加法器13和延遲單元15會(huì)組成一個(gè)反饋系統(tǒng)。延遲單元15的輸出即為此反 饋系統(tǒng)的輸出信號(hào)。此反饋系統(tǒng)的輸出信號(hào)(3位)會(huì)輸入到加法器13與解碼 器16。加法器13相加3位的數(shù)字信號(hào)Q3-Ql與延遲單元15的輸出信號(hào)，接 著，延遲單元15將加法器13的3位輸出信號(hào)延遲后輸出至加法器13與解碼 器16。此反饋系統(tǒng)的輸出信號(hào)會(huì)輸入到解碼器16。解碼器16會(huì)根據(jù)由反饋系 統(tǒng)所輸出的3位信號(hào)，解出8位的數(shù)字信號(hào)。由解碼器16所解出的8位數(shù)字 信號(hào)可控制桶式移位器17的輸出信號(hào)B8-Bl的輸出組態(tài)。如上述，由解碼器16所解出的8位數(shù)字信號(hào)乃是當(dāng)成桶式移位器17的 控制信號(hào)，而由二進(jìn)制-熱信號(hào)轉(zhuǎn)換器14所輸出的8位數(shù)字信號(hào)A8-Al則當(dāng) 成桶式移位器17的8位輸入數(shù)字信號(hào)。桶式移位器17的8位輸出信號(hào)B8-Bl通過信號(hào)線LI-L8而繞線成數(shù)字 信號(hào)S8-Sl,此數(shù)字信號(hào)S8-Sl可當(dāng)成8階切換電容濾波器(SCF) 18的開關(guān)控 制信號(hào)。而每一開關(guān)與對(duì)應(yīng)電容的組合就可視為一轉(zhuǎn)換單元。如圖1實(shí)施例 中所示，信號(hào)B1、 B2、 B3、 B4、 B5、 B7與B8可分別連接至信號(hào)Sl、 S8、 S2、 S7、 S3、 S6、 S4與S5?；蛘?，輸出信號(hào)B8-B1與數(shù)字信號(hào)S8-Sl間的連接關(guān) 系可整理為B(2i-l)-S(i) B(2i)=S (n+1-i)其中，n代表信號(hào)總數(shù)且為正偶數(shù)(以圖1來看，n-8)而i為正整數(shù)且 i=l-n/2。利用桶式移位器17的操作與信號(hào)B8-Bl連接至信號(hào)S8-Sl的連接方式， 可將8位信號(hào)S8-Sl分成兩個(gè)塊塊1與塊2。其中，塊l包括信號(hào)S1-S4(前 半部信號(hào))，而塊2包括信號(hào)S5-S8 (后半部信號(hào))。在圖1中，8階切換電容濾波器(SCF)18的內(nèi)部結(jié)構(gòu)只顯示出一部份。如 圖1所示，8階切換電容濾波器(SCF)18至少包括開關(guān)SW1-SW8與電容C1-C8。 開關(guān)SW8-SW1分別受控于信號(hào)S8-S1,以決定其導(dǎo)通狀態(tài)。開關(guān)SW1-SW8的 導(dǎo)通狀態(tài)會(huì)決定電容C1-C8是否被充電。在本實(shí)施例中，電容C1-C8的被充電選擇原則如下(l)根據(jù)輸入信號(hào)Q3-Ql來決定有幾個(gè)電容要被充電。比如當(dāng)Q3-Q1分別為[OOO]、
、
、 [100]、 [101]、 [IIO]與[lll]時(shí),分別有 l個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)、6個(gè)、7個(gè)與8個(gè)電容,皮充電。(2) 兩個(gè)塊的電容輪流選，而且其選擇情形取決于上次選擇情形。(3) 在塊1內(nèi)，電容選擇順序?yàn)镃I —C2 —C3 —C4 —CI —C2 —C3 —C4—... (假設(shè)以電容C1最早被選擇)。在塊2內(nèi)，電容選擇順序?yàn)镃8 —C7 —C6 —C5 —C8 —C7 —C6 —C5 —…(假設(shè)以電容C8最早被選擇)?，F(xiàn)請(qǐng)參考圖2-圖4，其顯示根據(jù)本實(shí)施例的DWA結(jié)構(gòu)的輸入信號(hào)Q3-Ql 與輸出信號(hào)S8-Sl間的關(guān)系。通過圖2與圖4可清楚了解電容的被充電選取 原則。假設(shè)本實(shí)施例中，電容CI-C8的單位電容誤差分別為(-0. 01)、 (一O. 0075) 、 (-0. 005) 、 (一O. 0025) 、 (+0. 0025) 、 (+0. 005) 、 (+0. 0075) 、 (+0, 01)。 一般而言，考慮制程因素，單位電容的誤差值會(huì)呈線性變化。因此，誤差較 大的單位電容將會(huì)分布在電容列的兩端(如圖1的電容C1與C8)。當(dāng)相對(duì)應(yīng) 開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，其相對(duì)應(yīng)電容會(huì)被充電。比如，當(dāng)開關(guān)SW1被選擇為導(dǎo)通時(shí)， 電容C1將會(huì)被充電。請(qǐng)參考圖2,假設(shè)以時(shí)間點(diǎn)t21為起始點(diǎn)。在時(shí)間點(diǎn)t21時(shí)，信號(hào)Q3-Ql為000，信號(hào)Sl為1而其它信號(hào)為0。此 時(shí)，電容C1被充電(此為預(yù)設(shè)條件)，其它電容不被充電。在時(shí)間點(diǎn)t22時(shí)，信號(hào)Q3-Ql為001,信號(hào)S8與S2為1而其它信號(hào)為0。 故而，此時(shí)，電容C8與C2被充電(順序?yàn)镃8 — C2),其它電容不被充電。依 序選擇C8與C2的原因如下。因?yàn)樵谏洗?時(shí)間點(diǎn)t21)時(shí)，最后被選的電容 (Cl)屬于塊1,所以，在時(shí)間點(diǎn)t22時(shí)，要從塊2的電容開始選起而在塊2 的電容中，電容C8是最先被選擇(其也為預(yù)設(shè)條件)。當(dāng)選完塊2的電容C8 后，接著要選塊l內(nèi)的電容。由于塊1中，先前最后被選擇的電容是Cl,所 以接著會(huì)選擇電容C2。在圖2-圖4中，O代表該信號(hào)所相對(duì)應(yīng)的電容不會(huì)被 選擇，而m代表的是該信號(hào)所相對(duì)應(yīng)的電容被選取的次序(m為正整數(shù)， m=l-8)。在時(shí)間點(diǎn)t23時(shí)，信號(hào)Q3-Ql為010，信號(hào)S7、 S3與S6為1而其它信 號(hào)為0。故而，此時(shí)，電容C7、 C3與C6依序^t充電，其它電容不^t充電。 依序選擇電容C7、 C3與C6的原因如下。因?yàn)樵谏洗?時(shí)間點(diǎn)t22)時(shí)，最后 被選的電容(C2)屬于塊1，所以，在時(shí)間點(diǎn)t23時(shí)，要先選塊2的電容。在 塊2的電容中，先前最后被選的電容是C8，所以，接著要被選的是電容C7。當(dāng)選完塊2的電容C7后，接著要選塊l內(nèi)的電容。由于塊l中，先前最后被 選擇的電容是C2，所以接著會(huì)選擇電容C3。依此類推，可得知在時(shí)間點(diǎn)t24時(shí)，要依序選擇C4， C5, Cl與C8; 在時(shí)間點(diǎn)t25時(shí)，要依序選擇C2， C7， C3， C6與C4;在時(shí)間點(diǎn)t26時(shí)，要 依序選4奪C5， Cl， C8, C2， C7與C3;在時(shí)間點(diǎn)t27時(shí)，要依序選擇C6， C4, C5， Cl， C8, C2與C7;在時(shí)間點(diǎn)t28時(shí)，要依序選擇C3， C6, C4, C5， Cl, C8， C2與C7。在時(shí)間點(diǎn)t21-t28中，電容C1-C8分別被選了 5次、5次、4次、4次、 4次、4次、5次、5次。所以，在這段時(shí)間內(nèi)，平均電容誤差為(-0.01)承5 + (-O. 0075)*5 + (-0.005) *4 + (-0.0025) *4 +(+0.0025)*4 + (+0. 005)*4 + (+0. 0075)*5 + (+0. 01)*5=0?，F(xiàn)請(qǐng)參考圖3，其顯示另一種例子，用以說明如何根據(jù)輸入信號(hào)Q3-Q1 來決定輸出信號(hào)S8-Sl。請(qǐng)參考圖3，假設(shè)以時(shí)間點(diǎn)t31為起始點(diǎn)。在時(shí)間點(diǎn)t31時(shí)，信號(hào)Q3-Q1為000，信號(hào)Sl為1而其它信號(hào)為0。此 時(shí)，電容C1被充電(此為預(yù)設(shè)條件)，其它電容不被充電。在時(shí)間點(diǎn)t32時(shí)，信號(hào)Q3-Ql為000，信號(hào)S8為1而其它信號(hào)為0。故 而，此時(shí)，電容C8被充電，其它電容不被充電。選擇C8的原因如下。因?yàn)?在上次(時(shí)間點(diǎn)t31)時(shí)，最后被選的電容(C1)屬于塊1，所以，在時(shí)間點(diǎn)t32 時(shí)，要先選塊2的電容而在塊2的電容中，電容C8最先被選擇(預(yù)設(shè)條件)。在時(shí)間點(diǎn)t33時(shí)，信號(hào)Q3-Ql為000，信號(hào)S2為1而其它信號(hào)為0。故 而，此時(shí)，電容C2被充電，其它電容不被充電。選擇電容C2的原因如下。 因?yàn)樵谏洗?時(shí)間點(diǎn)t32)時(shí)，最后被選的電容(C8)屬于塊2，所以，在時(shí)間點(diǎn) t33時(shí)，要先選塊l的電容。在塊l的電容中，先前最后被選的電容是C1， 所以，接著要被選的是電容C2。依此類推，可得知在時(shí)間點(diǎn)t34時(shí)，要選4奪C7;在時(shí)間點(diǎn)t35時(shí)，要 選擇C3;在時(shí)間點(diǎn)t36時(shí)，要選擇C6;在時(shí)間點(diǎn)t37時(shí)，要選擇C4;在時(shí) 間點(diǎn)t38時(shí)，要選擇C5。在時(shí)間點(diǎn)t31-t38中，電容C1-C8都被選了 1次。所以，在這段時(shí)間內(nèi)， 平均電容誤差為(—0.01)*1 + (—0.0075) *1 + (—0.005) *1 + (-0. 0025)*1 + (+0.0025)*1 + (+0. 005)*1 + (+0. 0075)*1 + (+0. 01) *1=0。現(xiàn)請(qǐng)參考圖4,其顯示又另一種例子，用以說明如何4艮據(jù)輸入信號(hào)Q3-Q1 來決定輸出信號(hào)S8-S1。請(qǐng)參考圖4，假設(shè)以時(shí)間點(diǎn)t41為起始點(diǎn)。在時(shí)間點(diǎn)t41時(shí)，信號(hào)Q3-Ql為000,信號(hào)Sl為1而其它信號(hào)為0。此 時(shí)，電容C1被充電(此為預(yù)設(shè)條件)，其它電容不被充電。在時(shí)間點(diǎn)t42時(shí)，信號(hào)Q3-Q1為110，信號(hào)S8、 S2、 S7、 S3、 S6、 S4與 S5為1而其它信號(hào)為0。故而，此時(shí)，電容C8、 C2、 C7、 C3、 C6、 C4與C5 依序被充電，其它電容不被充電。依序選擇C8、 C2、 C7、 C3、 C6、 C4與C5 的原因如下。因?yàn)樵谏洗?時(shí)間點(diǎn)t41)時(shí)，最后被選的電容(C1)屬于塊1，所 以，在時(shí)間點(diǎn)t42時(shí)，要先選塊2的電容而在塊2的電容中，電容C8最先被 選擇(預(yù)設(shè)條件)。接著，要選塊l的電容；在塊l中，先前最后被選的電容 是Cl,所以接著要選電容C2。在電容C2選好后，接著要選塊2中的電容C7 (因 塊2中，先前最后被選擇的電容是C8)。依此類推，可得知如何選取電容的 順序。在時(shí)間點(diǎn)t43時(shí)，信號(hào)Q3-Ql為010，信號(hào)Sl、 S8與S2為1而其它信 號(hào)為0。故而，此時(shí)，電容C1、 C8與C2依序被充電，其它電容不被充電。 依序選擇電容C1、 C8與C2的原因如下。因?yàn)樵谏洗?時(shí)間點(diǎn)t32),最后被 選的電容(C5)屬于塊2，所以，在時(shí)間點(diǎn)t43時(shí)，要先選塊l的電容。在塊l 的電容中，先前最后被選的電容是C4，所以，接著要被選的是電容C1。在電 容C1選好后，接著要選塊2中的電容C8(因塊2中，先前最后被選擇的電容 是C5)。在電容C8選好后，接著要選塊1中的電容C2(因塊1中最后被選擇 的電容是C1)。依此類推，可得知在時(shí)間點(diǎn)t44時(shí)，要選擇C7、 C3、 C6、 C4與C5; 在時(shí)間點(diǎn)t45時(shí)，要選擇C1、 C8、 C2與C7;在時(shí)間點(diǎn)t46時(shí)，要選擇C3、 C6、 C4、 C5、 Cl與C8;在時(shí)間點(diǎn)t47時(shí)，要選擇C2與C7;在時(shí)間點(diǎn)t48時(shí)， 要選擇C3， C6, C4, C5， Cl， C8, C2與C7。在時(shí)間點(diǎn)t41-t48中，電容C1-C8分別凈皮選了 5次、5次、4次、4次、 4次、4次、5次、5次。所以，在這段時(shí)間內(nèi)，平均電容誤差為 (-0. 01)*5 + (-O. 0075)*5 + (-O. 005)*4 + (-0.0025) *4 + (+0. 0025)*4 + (+0. 005)*4 + (+0. 0075)*5 + (+0. 01)*5=0。根據(jù)此實(shí)施例，可將大單位電容誤差和小單位電容誤差加總平均。所以 長時(shí)間而言，元件誤差將被加總，進(jìn)而平均降低整體誤差值。另外，雖然在上述描述中，各塊內(nèi)以具最大單位電容誤差的電容為最先 被選擇，但本實(shí)施例必不受限于此。選擇原則使得具對(duì)稱性誤差的電容被輪流選，即可達(dá)成相類似效果。比如，選擇方向可變成C2 —C3 —C4 —CI —C2… (塊l); C7 — C6 —C5 —C8 —C7…(塊2)。當(dāng)然，熟知此技者可依本實(shí)施例與本 發(fā)明的精神與范圍而做變化，其皆在本發(fā)明范圍內(nèi)。在圖1的實(shí)施例中，改變Bl-B8與SI-S8間以信號(hào)線LI-L8所建構(gòu)的映 對(duì)關(guān)系，更可實(shí)現(xiàn)出各種DWA輪替方式。舉例來說，若信號(hào)線L1-L8的繞線 方式是使B1-B8分別對(duì)應(yīng)至S4、 S5、 S3、 S6、 S2、 S7、 Sl、 S8，就可在塊1/L1-L8的繞線方式是使B1-B8分別對(duì)應(yīng)至S1、 S5、 S2、 S6、 S3、 S7、 S4、 S8, 就能在塊l/塊2中皆以順時(shí)鐘方向來交互輪替各電容的導(dǎo)通。再者，若信號(hào) 線Ll-18的繞線方式是使B1-B8分別對(duì)應(yīng)至S1、 S4、 S6、 S2、 S5、 S7、 S3、 S8,就能將C1-C8分成三個(gè)塊(C1-C3為一塊、C4-C5為一塊、C6-C8為另一 塊)，并在此三個(gè)塊中以順時(shí)鐘方向來交互輪替。在此實(shí)施例中，延遲單元12,加法器13, 二進(jìn)制-熱信號(hào)轉(zhuǎn)換器14,延 遲單元15,解碼器16與桶式移位器17的結(jié)構(gòu)可不特別限定，只要能達(dá)成上 述功能即可。另外，SI-S8可用來控制其它種類的數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換單元，不 限定是圖1中的電容C1-C8。跟現(xiàn)有DWA結(jié)構(gòu)相比，本實(shí)施例的冊(cè)A結(jié)構(gòu)的電if各面積較為縮減。綜上所述，本實(shí)施例可減輕頻帶內(nèi)音頻的干擾。另外，本實(shí)施例亦可減 少信號(hào)相關(guān)(signal-dependerU)諧波失真。雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬 技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許 的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視本發(fā)明的申請(qǐng)專利范圍所界定者 為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)加權(quán)平均結(jié)構(gòu)，包括一第一延遲單元，接收并延遲一輸入數(shù)字信號(hào)；一二進(jìn)制-熱信號(hào)轉(zhuǎn)換器，接收并轉(zhuǎn)換該第一延遲單元的一輸出信號(hào)成為一熱信號(hào)；一加法器，接收該輸入數(shù)字信號(hào)；一第二延遲單元，接收并延遲該加法器的一輸出信號(hào)，該第二延遲單元的一輸出信號(hào)更反饋至該加法器，該加法器相加該輸入數(shù)字信號(hào)與該第二延遲單元的該輸出信號(hào)以得到該加法器的該輸出信號(hào)；一解碼器，接收并解碼該第二延遲單元的該輸出信號(hào)；一桶式移位器，在該解碼器的一輸出信號(hào)的控制下，該桶式移位器接收該二進(jìn)制-熱信號(hào)轉(zhuǎn)換器所輸出的該熱信號(hào)以產(chǎn)生一輸出信號(hào)；以及多條信號(hào)線，繞線該桶式移位器的該輸出信號(hào)中的奇數(shù)位成一數(shù)據(jù)加權(quán)平均輸出數(shù)字信號(hào)的一低位信號(hào)，繞線該桶式移位器的該輸出信號(hào)中的偶數(shù)位成該數(shù)據(jù)加權(quán)平均輸出數(shù)字信號(hào)的一高位信號(hào)。
2. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)加權(quán)平均結(jié)構(gòu)，其中，該第一延遲單元與該 第二延遲單元同步操作。
3. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)加權(quán)平均結(jié)構(gòu)，其中，所述信號(hào)線使得該桶 式移位器的該輸出信號(hào)中的奇數(shù)位與該數(shù)據(jù)加權(quán)平均輸出數(shù)字信號(hào)的該低位 信號(hào)如下所示B(2i-l)=S(i)其中，B(2i-l)代表該桶式移位器的該輸出信號(hào)中的奇數(shù)位，S(i)代表該 數(shù)據(jù)加權(quán)平均輸出數(shù)字信號(hào)的該低位信號(hào)，i為正整數(shù)且i介于1-M/2之間， M為該桶式移位器的該輸出信號(hào)的位數(shù)；以及所述信號(hào)線使得，該桶式移位器的該輸出信號(hào)中的偶數(shù)位與該數(shù)據(jù)加權(quán) 平均輸出數(shù)字信號(hào)的該高位信號(hào)如下所示 B(2i)=S(M+l-i)其中，B(2i)代表該桶式移位器的該輸出信號(hào)中的偶數(shù)位，S(M+l-i)代表 該數(shù)據(jù)加權(quán)平均輸出數(shù)字信號(hào)的該高位信號(hào)。
4. 一種信號(hào)繞線方法，包括提供一數(shù)字輸入信號(hào)，該數(shù)字輸入信號(hào)具有M位；繞線該數(shù)字輸入信號(hào)中的該奇數(shù)位成一輸出數(shù)字信號(hào)的一低位信號(hào)；以及繞線該數(shù)字輸入信號(hào)中的該偶數(shù)位成該輸出數(shù)字信號(hào)的一高位信號(hào)，該 輸出數(shù)字信號(hào)包括M位。
5. 如權(quán)利要求4所述的信號(hào)繞線方法，其中，繞線該數(shù)字輸入信號(hào)中的 該奇數(shù)位成該輸出數(shù)字信號(hào)的該低位信號(hào)的該步驟包括依下列表示式，以繞線該數(shù)字輸入信號(hào)中的該奇數(shù)位成該輸出數(shù)字信號(hào) 的該低位信號(hào)B(2H)=S(i)其中，B(2i-1)代表該數(shù)字輸入信號(hào)中的該奇數(shù)位，S(i)代表該輸出數(shù)字 信號(hào)的該高位信號(hào)，i為正整數(shù)且i介于1-M/2之間；以及繞線該數(shù)字輸入信號(hào)中的該偶數(shù)位成該輸出數(shù)字信號(hào)的該高位信號(hào)的該 步驟包括依下列表示式，以繞線該數(shù)字輸入信號(hào)中的該偶數(shù)位成該輸出數(shù)字信號(hào) 的該低位信號(hào)B(2i)=S (M+l-i)其中，B(2i)代表該數(shù)字輸入信號(hào)中的該偶數(shù)位，S(M+1-i)代表該輸出數(shù) 字信號(hào)的該低位信號(hào)。
6. —種數(shù)字-模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換方法，包括提供一輸入數(shù)字信號(hào)，該輸入數(shù)字信號(hào)具有多個(gè)字元，所述位平均分散 于一第一信號(hào)塊與一第二信號(hào)塊；提供多個(gè)電容，所述電容平均分散于一第一電容塊與一第二電容塊，所 述電容的分塊方式有關(guān)于其單位電容誤差；根據(jù)該第一電容塊內(nèi)的所述電容的單位電容誤差的彼此關(guān)系，決定在該 第一電容塊內(nèi)的所述電容的被充電順序；根據(jù)該第二電容塊內(nèi)的所述電容的單位電容誤差的彼此關(guān)系，決定在該 第二電容塊內(nèi)的所述電容的被充電順序；根據(jù)該輸入數(shù)字信號(hào)來決定有幾個(gè)電容要被充電；從該第一電容塊與該第二電容塊內(nèi)輪流選出要被充電的電容，目前的選 擇取決于上次的選擇；以及根據(jù)該輸入數(shù)字信號(hào)，對(duì)所述電容進(jìn)行充電，以進(jìn)行數(shù)字-模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換。
7. 如權(quán)利要求6所述的數(shù)字-模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換方法，更包括提供多開關(guān)，各開關(guān)受控于該輸入數(shù)字信號(hào)的所述位之一，所述開關(guān)各 具有一第一端與一第二端，所述開關(guān)的所述第一端彼此并聯(lián)。
8. 如權(quán)利要求7所述的數(shù)字-模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換方法，其中，所述電容各具有 一第一端與一第二端，各電容的各第一端耦接至所述開關(guān)的所述第二端之一，所述電容的所述第二端彼此并聯(lián)。
9. 一種在多個(gè)轉(zhuǎn)換單元間進(jìn)行數(shù)據(jù)加權(quán)平均的方法，包含 將該多個(gè)轉(zhuǎn)換單元分組為至少 一 第 一塊與 一 第二塊；在該第 一塊與第二塊中輪流選擇所述轉(zhuǎn)換單元以進(jìn)行數(shù)據(jù)加權(quán)平均；其 中，當(dāng)要在第一塊中選出所述轉(zhuǎn)換單元之一時(shí)，使目前選出的該轉(zhuǎn)換單元位 于前一次被選出的該轉(zhuǎn)換單元的一側(cè)；而要在第二塊中選出所述轉(zhuǎn)換單元之 一時(shí)，使目前選出的轉(zhuǎn)換單元位于前一次被選出的該轉(zhuǎn)換單元的另一側(cè)。
10. —種在多個(gè)轉(zhuǎn)換單元間進(jìn)行數(shù)據(jù)加權(quán)平均的方法，包含將該多個(gè)轉(zhuǎn)換單元分組為至少一第一塊與一第二塊；在該第一塊與第二塊中輪流選擇所述轉(zhuǎn)換單元以進(jìn)行數(shù)據(jù)加權(quán)平均；其 中，當(dāng)要在第一塊中選出所述轉(zhuǎn)換單元之一時(shí)，根據(jù)一方向而在該第一塊中 選出；而要在第二塊中選出所述轉(zhuǎn)換單元之一時(shí)，根據(jù)另一方向而在該第二 塊中選出。
全文摘要
一種數(shù)據(jù)加權(quán)平均(DWA)結(jié)構(gòu)，包括一第一延遲單元，延遲一輸入數(shù)字信號(hào)；一二進(jìn)制-熱信號(hào)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換該第一延遲單元的一輸出信號(hào)成為一熱信號(hào)；一加法器；一第二延遲單元，延遲該加法器的一輸出信號(hào)，該第二延遲單元的一輸出信號(hào)更反饋至該加法器，該加法器相加該輸入數(shù)字信號(hào)與該第二延遲單元的該輸出信號(hào)；一解碼器，解碼該第二延遲單元的該輸出信號(hào)；一桶式移位器，在該解碼器的一輸出信號(hào)的控制下，其根據(jù)該熱信號(hào)以產(chǎn)生一輸出信號(hào)；以及多條信號(hào)線，繞線該桶式移位器的該輸出信號(hào)成兩組獨(dú)立的控制信號(hào)。
文檔編號(hào)H03M1/66GK101335525SQ20071012633
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2007年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者劉廣治, 張家瑋, 彭彥華, 林重甫, 洪嘉明 申請(qǐng)人:智原科技股份有限公司