電信號(hào)轉(zhuǎn)換的制作方法
【專利摘要】在一個(gè)方案中，公開了電信號(hào)轉(zhuǎn)換器。示例性的電信號(hào)轉(zhuǎn)換器可以包括多個(gè)有序轉(zhuǎn)換器元件?？梢蕴峁┰x擇邏輯以偽隨機(jī)地選擇開關(guān)矩陣的指針，其中開關(guān)矩陣根據(jù)逐級(jí)”6兩最大值模式;‘來(lái)映射轉(zhuǎn)換器元件。有益地，偽隨機(jī)逐級(jí)S兩最大值模式既可應(yīng)用于第一步轉(zhuǎn)換器，又可應(yīng)用于用于誤差校正的反饋轉(zhuǎn)換器。
【專利說(shuō)明】電信號(hào)轉(zhuǎn)換

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及信號(hào)轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，并且尤其涉及電信號(hào)轉(zhuǎn)換器中轉(zhuǎn)換器元件的偽隨機(jī)選 擇。

【背景技術(shù)】
[0002] 轉(zhuǎn)換一般涉及到將一種信號(hào)轉(zhuǎn)換成另一種信號(hào)。例如，數(shù)字模擬（DAC)轉(zhuǎn)換器接 收二進(jìn)制編碼數(shù)字信號(hào)并且輸出對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)。類似地，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC)接收模 擬輸入信號(hào)并且輸出對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制編碼數(shù)字信號(hào)。一些電信號(hào)轉(zhuǎn)換器具有多個(gè)轉(zhuǎn)換器元 件，例如，每個(gè)轉(zhuǎn)換器元件在一位輸入上工作并且提供一位輸出。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 在一個(gè)實(shí)施方案中，公開了電信號(hào)轉(zhuǎn)換器，包括：多個(gè)輸入，其用于接收第一種類 的信號(hào)；多個(gè)轉(zhuǎn)換器元件，其用于將第一種類的信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二種類的信號(hào)；開關(guān)，其將多 個(gè)輸入映射到多個(gè)轉(zhuǎn)換器元件；以及邏輯，其構(gòu)造為根據(jù)S兩最大值模式而使得開關(guān)將多 個(gè)連續(xù)輸入循環(huán)的輸入映射到不同的轉(zhuǎn)換器元件。
[0004] 在另一實(shí)施方案中，公開了 δ-Σ調(diào)制器，包括：模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其構(gòu)造為接收 模擬輸入并且提供數(shù)字輸出，所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器包括多個(gè)有序轉(zhuǎn)換器元件以及根據(jù)第一 逐級(jí)S兩最大值模式來(lái)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器元件的邏輯；數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其構(gòu)造為接收模擬數(shù)字 轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸出并且提供模擬輸出，所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器包括多個(gè)有序轉(zhuǎn)換器元件以及 根據(jù)第二逐級(jí)S兩最大值模式來(lái)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器元件的邏輯；環(huán)路濾波器，其構(gòu)造為接收數(shù)字 模擬轉(zhuǎn)換器的模擬輸入和模擬輸出，并且將濾波后的模擬信號(hào)提供給模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器；以 及構(gòu)造為選擇步號(hào)的元件選擇邏輯。
[0005] 在又一實(shí)施方案中，公開了由電信號(hào)轉(zhuǎn)換器執(zhí)行的方法，包括：在第一時(shí)間段期間 內(nèi)，從電信號(hào)轉(zhuǎn)換器中的多個(gè)可用有序轉(zhuǎn)換器元件中選擇第一轉(zhuǎn)換器元件；在第二時(shí)間段 期間內(nèi)：計(jì)算偽隨機(jī)數(shù)；通過(guò)根據(jù)S兩最大值模式步進(jìn)遍及可用的轉(zhuǎn)換器元件來(lái)選擇第二 轉(zhuǎn)換器元件，所述步號(hào)是偽隨機(jī)數(shù)的函數(shù)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006] 當(dāng)閱讀附圖時(shí)結(jié)合下面的詳細(xì)說(shuō)明能夠最佳地理解本公開內(nèi)容。強(qiáng)調(diào)的是，依照 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各特征不是按尺度繪制的，而是僅用于示例目的。實(shí)際上，為了清晰論述，各 特征的尺寸可任意地增大或減小。
[0007] 圖1是示例性的δ-Σ調(diào)制器（delta-sigma modulator)的框圖。
[0008] 圖2是示例性的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的框圖。
[0009] 圖3是示例性的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的框圖。
[0010] 圖4是用于循環(huán)遍及轉(zhuǎn)換器元件的示例性的線性圖案的流程圖。
[0011] 圖5是用于循環(huán)遍及轉(zhuǎn)換器元件的示例性的δ兩最大值模式的流程圖。
[0012] 圖6是用于循環(huán)遍及轉(zhuǎn)換器元件的另一示例性的δ兩最大值模式的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面的公開內(nèi)容提供了用于實(shí)施本公開的不同特征的許多不同的實(shí)施方案或?qū)?施例。下面描述了部件和布置的具體實(shí)施例以簡(jiǎn)化本公開。當(dāng)然，這些僅僅是實(shí)施例，而不 意在限制。此外，在各個(gè)實(shí)施例中本公開可重復(fù)附圖標(biāo)記和/或字母。該重復(fù)是為了簡(jiǎn)化 和清晰的目的，其本身不表示所論述的各個(gè)實(shí)施方案和/或配置之間的關(guān)系。不同的實(shí)施 方案可以具有不同的優(yōu)點(diǎn)，并且不一定要求每個(gè)實(shí)施方案都具有特定優(yōu)點(diǎn)。
[0014] 圖1提供了 δ-Σ調(diào)制器（DSM)IOO的框圖。DSM100接收模擬輸入信號(hào)102，ADC120 將模擬輸入信號(hào)102轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(hào)104。在一些實(shí)施方案中，ADC120可以是閃速型 ADC。閃速型ADC是本領(lǐng)域公知的，并且通常認(rèn)為用相對(duì)低的精度換取了相對(duì)高的速度。為 了補(bǔ)償不精確性，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（DAC) 110設(shè)置在反饋環(huán)路中，將其模擬輸出反饋給環(huán)路 濾波器140。環(huán)路濾波器140濾除不需要的輸入頻率并且將來(lái)自DAC110的濾波后的反饋與 輸入信號(hào)102組合。組合信號(hào)提供給ADC120以使數(shù)字輸出104的轉(zhuǎn)換精準(zhǔn)化。
[0015] 提供元件選擇邏輯130以解決轉(zhuǎn)換結(jié)果的非線性問(wèn)題。具體地，ADC120和DAC110 兩者都可以包括多個(gè)有序轉(zhuǎn)換器元件，每個(gè)轉(zhuǎn)換器元件都遭遇不可預(yù)期的非線性。因?yàn)榉?線性通常特征在于在加或減容差內(nèi)，來(lái)自一個(gè)轉(zhuǎn)換器元件的非線性實(shí)際上可以補(bǔ)償另一轉(zhuǎn) 換器元件的非線性。此外，在同一信息位上持續(xù)使用同一轉(zhuǎn)換器元件可導(dǎo)致持久或合成誤 差。因此，期望的是引入偽隨機(jī)元件選擇方法，使得連續(xù)轉(zhuǎn)換循環(huán)被處理而遍及不同的轉(zhuǎn)換 器元件。
[0016] 例如，在8級(jí)ADC中，轉(zhuǎn)換器元件排序1-8,其中四個(gè)數(shù)據(jù)位要被處理（包括用于 誤差校正的一個(gè)或多個(gè)反饋循環(huán)），不期望總是處理轉(zhuǎn)換器元件1-4上的四位。相反，期望 在每次循環(huán)時(shí)處理隨機(jī)選擇的四個(gè)轉(zhuǎn)換器元件的四位。因此，根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方案， ESL130構(gòu)造為使用隨機(jī)選擇來(lái)根據(jù)非線性模式處理轉(zhuǎn)換器元件上的各位，其中在該背景下 非線性指的是元件不一定是在毗鄰塊上和/當(dāng)步進(jìn)遍及有序元件時(shí)來(lái)處理。對(duì)于后續(xù)處理 循環(huán)的η個(gè)轉(zhuǎn)換位，指針p根據(jù)除了例如p+1或p+n或者更一般的p+C的某方法增量，其中 C是給定常數(shù)。更具體地，在本文公開的一些實(shí)施方案中，非線性模式是" δ兩最大值模式" 模式，表示對(duì)于任何指針步，轉(zhuǎn)換器元件的新指定自其前一指定的不大于兩個(gè)位置（例如， 1移至2或3 ;2移至1、3或4 ;3移至1、2、4或5,等等）。
[0017] 圖2是DAC110的示例性實(shí)現(xiàn)的框圖。在該示例性實(shí)施方以對(duì)各模擬輸出求和。求 和可以與位置無(wú)關(guān)地來(lái)進(jìn)行，因?yàn)檩斎胄盘?hào)280是溫度計(jì)代碼，表示所有重要信息是由所 激活的位數(shù)來(lái)承載的，而與每位的位置無(wú)關(guān)。
[0018] 更具體地，溫度計(jì)代碼僅考慮置位為"1"的位數(shù)，而不考慮那些位的位置。例如， 8 位溫度計(jì)代碼僅具有 8 個(gè)可能狀態(tài)：00000000, 00000001，00000011，00000111，00001111， 00011111，00111111，01111111和11111111。其他代碼組合是有效的，但是等同于前述中的 一個(gè)。例如，11001111和10101111都精確地等同于00111111。因此，例如，范圍為0-8V的 8級(jí)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器如果接收到6V輸入信號(hào)，則將輸出溫度計(jì)代碼00111 111或其等同。接 收到溫度計(jì)代碼00111111或其等同的8級(jí)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器將輸出6V。因此，模擬輸出224 包含了輸入信號(hào)280所編碼的全部信息，而不考慮每位的位置。任何轉(zhuǎn)換器元件210會(huì)引 入非線性。例如，如果每個(gè)轉(zhuǎn)換器元件210構(gòu)造為輸出IV，則實(shí)際上每個(gè)轉(zhuǎn)換器元件210可 以輸出0.95V與1.05V之間的輸出信號(hào)，假設(shè)示例性的5%容差。因此，輸出電壓可略高于 或略低于標(biāo)定輸出電壓。
[0019] 因此，例如，如果位1-3提供高端上的輸出，則第一四個(gè)輸出位將總是提供過(guò)高的 信號(hào)。
[0020] 開關(guān)矩陣230可設(shè)置為將輸入位映射到轉(zhuǎn)換器元件210。可通過(guò)指針242來(lái)控制 映射，指針242是由ESL130提供的。在一個(gè)實(shí)施方案中，開關(guān)矩陣230包括實(shí)現(xiàn)用于循環(huán) 轉(zhuǎn)換器元件的逐級(jí)S兩最大值模式的內(nèi)部邏輯，而指針242提供要使用的步號(hào)。開關(guān)矩 陣230還可以包括狀態(tài)存儲(chǔ)器，使得指針242可以提供與當(dāng)前位置的偏差，而不是絕對(duì)起始 點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)理解，雖然將這些功能描述為編碼在開關(guān)矩陣230內(nèi)，它們還可以實(shí)現(xiàn)在ESL130 中，在該情況下開關(guān)矩陣230可以是"啞"矩陣。
[0021] ESL130構(gòu)造為提供指針242作為偽隨機(jī)數(shù)。元件選擇邏輯能夠由在數(shù)字信號(hào)處理 器（DSP)或其他處理器上運(yùn)行的專用硬件或軟件來(lái)提供。在一些實(shí)施方案中，固定整數(shù)260 可以提供作為起始偏差。偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器250提供隨機(jī)化整數(shù)輸出，該隨機(jī)化整數(shù)輸出在 加法器252處與固定整數(shù)260求和。然后，將結(jié)果發(fā)送到步計(jì)數(shù)器244,步計(jì)數(shù)器244增量 地從1步進(jìn)到η (元件數(shù)量），然后循環(huán)回到1，從而保持指針"存儲(chǔ)器"。
[0022] 圖3是ADC120的框圖，ADC120也會(huì)遭遇非線性輸出，因此可以使用ESL130步進(jìn)遍 及轉(zhuǎn)換器元件。在該情況下，ESL130可以基本上等同于應(yīng)用于DAC110的ESL130,實(shí)際上， 在一些實(shí)施方案中，可以是相同的硬件或軟件元件。開關(guān)矩陣330將參考電壓輸入340映 射到ADC轉(zhuǎn)換器元件310,并且類似于開關(guān)矩陣230,可以包括用于非線性步進(jìn)遍及有序轉(zhuǎn) 換器元件的邏輯。如同DAC110,邏輯還可以卸載到ESL130。
[0023] 在ADC120的情況下，在不同電平提供多個(gè)參考電壓340。每個(gè)ADC轉(zhuǎn)換器元件310 可以包括將輸入信號(hào)與參考電平340比較的比較器。例如，8V范圍的8位ADC可具有與IV、 2V、3V、4V、5V、6V、7V和8V對(duì)應(yīng)的參考電壓340。6V輸入信號(hào)將與這些參考中的每一個(gè)進(jìn)行 比較，并且對(duì)于低于輸入電壓的每個(gè)參考將輸出"1"。輸出280是溫度計(jì)代碼，與置位為對(duì) 應(yīng)于最高電平的"1"的位數(shù)匹配。在該實(shí)施例中，非線性將主要參照6V比較而發(fā)生。一些 比較器將輸出" 1"且其他比較器會(huì)輸出"〇"，使得在一些情況下，結(jié)果將讀"5V"，而在其他 情況下，結(jié)果將讀"6V"。而且，所有相關(guān)信息可編碼在重要位數(shù)中，與次序無(wú)關(guān)。
[0024] 如果來(lái)自DAC110的誤差值用于反饋，則誤差可混合。例如，如果標(biāo)定6V信號(hào)編碼 為5. 98V的輸出信號(hào)，并且結(jié)果用作示例性8級(jí)ADC120中的反饋，則反饋信號(hào)將編碼為5V。 環(huán)路濾波器140 (圖1)隨后可將該誤差值用于與負(fù)反饋環(huán)路中以便在目標(biāo)頻帶內(nèi)將ADC120 的輸出104精準(zhǔn)化。
[0025] 圖4是步進(jìn)遍及有序轉(zhuǎn)換器元件的示例性的線性模式410的流程圖。在下面的實(shí) 施例中，DAC轉(zhuǎn)換器元件210(圖2)將僅用于示例性目的。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解， 此處所公開的方法可應(yīng)用于具有多個(gè)有序且基本上等同的元件的任何電信號(hào)轉(zhuǎn)換器。在一 些情況下，位的次序會(huì)是重要的，在該情況下，需要將附加邏輯處理應(yīng)用于輸出以對(duì)位重定 序。
[0026] 在該實(shí)施例中，每個(gè)轉(zhuǎn)換器元件210按次序線性增量。例如，如果在前一狀態(tài)下， 轉(zhuǎn)換器元件210將按次序1、2、3、4、5、6、7、8來(lái)使用，并且如果ESL130為指針242提供了 "3"，則在下一循環(huán)，每個(gè)轉(zhuǎn)換器元件210將增量三個(gè)位置，使得將按次序"4、5、6、7、8、1、2、 3"來(lái)處理元件。在一些情況下，最高編號(hào)元件和元件1之間的大的物理距離將導(dǎo)致大得不 可接受的穩(wěn)定時(shí)間或其他延遲。因此，對(duì)于一些應(yīng)用，轉(zhuǎn)換器元件210線性增量的圖4的實(shí) 施方案會(huì)是不適合的。表420公開了八個(gè)轉(zhuǎn)換器元件210,表示為"A"至"H"，并且表明在 既定數(shù)量的增量之后哪個(gè)將接收哪位輸入。在該示例性實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)換器元件410以直 接的、線性模式步進(jìn)遍及。
[0027] 圖5是用于轉(zhuǎn)換器元件210的δ兩最大值模式的示例性實(shí)施方案的流程圖。該 實(shí)施方案可稱為"蛙跳"模式510,因?yàn)榇蠖鄶?shù)轉(zhuǎn)換器元件210 "蛙跳"過(guò)相鄰轉(zhuǎn)換器元件而 到達(dá)其新位置。公開了兩種任選項(xiàng)，η表示轉(zhuǎn)換器元件210的數(shù)量。
[0028] 如果是偶數(shù)，則1步進(jìn)到2, η步進(jìn)到，所有其他偶數(shù)元件步進(jìn)到η+2,并且所有其 他奇數(shù)元件步進(jìn)到。如果η是奇數(shù)，則除了步進(jìn)到η之外，遵循相同的模式。有益地，在該 實(shí)施方案中，在一個(gè)循環(huán)中任一轉(zhuǎn)換器元件210都不會(huì)自其前一位置步進(jìn)多于兩個(gè)位置。
[0029] -般而言，對(duì)于當(dāng)前指示為k的轉(zhuǎn)換器元件，對(duì)于η個(gè)轉(zhuǎn)換器元件，轉(zhuǎn)換器元件的 下一狀態(tài)k t+1由下式給出：
[0030] 如果 k = = 1，kt+1 = 2 ;
[0031] 如果k是偶數(shù)并且
[0032] 如果 k 是偶數(shù)且 k = = n，kt+1 = kd ;
[0033] 如果k是奇數(shù)且
[0034] 表520公開了在每步之后每個(gè)轉(zhuǎn)換器元件210的位置，標(biāo)記為"A"至"Η"。
[0035] 圖6是用于轉(zhuǎn)換器元件210的δ兩最大值模式的又一實(shí)施方案的流程圖。該實(shí) 施方案提供了具有S -最大值的δ兩最大值模式的特殊情況。該實(shí)施方案可稱為"交換" 模式610,因?yàn)榇蠖鄶?shù)轉(zhuǎn)換器元件210與相鄰的轉(zhuǎn)換器元件交換。這是劃分成"奇數(shù)"和"偶 數(shù)"循環(huán)的兩循環(huán)構(gòu)造，但是應(yīng)當(dāng)理解，"奇數(shù)"和"偶數(shù)"的指定相對(duì)于功能時(shí)鐘循環(huán)是任 意的并且被選定為僅指代交替時(shí)鐘循環(huán)。在一些實(shí)施方案中，在兩個(gè)實(shí)際的時(shí)鐘循環(huán)之間 會(huì)發(fā)生附加活動(dòng)，使得術(shù)語(yǔ)"奇數(shù)"和"偶數(shù)"旨在寬泛地指代第一循環(huán)執(zhí)行第一步且后來(lái) 的循環(huán)執(zhí)行互補(bǔ)步的任意循環(huán)集合。
[0036] 在交換模式610下，在偶數(shù)時(shí)鐘循環(huán)，除了 η之外且如果η是奇數(shù)，每個(gè)奇數(shù)元件 與其上方的元件交換。在奇數(shù)時(shí)鐘循環(huán)上，除了 η之外且如果η是偶數(shù)，每個(gè)偶數(shù)元件與其 上方的元件交換。這形成了四種不同的模式變型610。模式610-1應(yīng)用于奇數(shù)時(shí)鐘循環(huán)上 的奇數(shù)η，模式610-2應(yīng)用于偶數(shù)時(shí)鐘循環(huán)上的奇數(shù)η，模式610-3應(yīng)用于奇數(shù)時(shí)鐘循環(huán)上 的偶數(shù)η，并且模式610-4應(yīng)用于偶數(shù)時(shí)鐘循環(huán)上的偶數(shù)η。
[0037] 模式610能夠一般地陳述如下：
[0038] 在偶數(shù)時(shí)鐘循環(huán)上：
[0039] 如果 k 是奇數(shù)，kt+「k+l，（k+1) t+「k，
[0040] 在奇數(shù)時(shí)鐘循環(huán)上：
[0041] 如果 k 是偶數(shù)，kt+1 = k+1，（k+l)t+1 = k，
[0042] 表620公開了在每步之后每個(gè)轉(zhuǎn)換器元件210的位置，標(biāo)記為"A"至"Η"。
[0043] 在該說(shuō)明書中，已經(jīng)公開了用于轉(zhuǎn)換器元件的偽隨機(jī)選擇的兩種δ兩最大值模 式，并且還進(jìn)一步公開了 ADC120和DAC110兩者都可以使用ESL130來(lái)偽隨機(jī)選擇步號(hào)以使 矩陣開關(guān)230、330增量。有益地，如果ESL130用于偽隨機(jī)選擇步號(hào)，并且如果每個(gè)矩陣開 關(guān)提供了諸如模式510、610的非線性模式，則在兩個(gè)階段中誤差可以顯著地減小。
[0044] 前面概括了多個(gè)實(shí)施方案的特征以使本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好地理解本公開的 方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，他們可以輕易地使用本公開作為設(shè)計(jì)或修改用于實(shí)施相 同目的和/或?qū)崿F(xiàn)本文引入的實(shí)施方案的相同優(yōu)點(diǎn)的其他處理和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域技術(shù) 人員還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，這些等同的構(gòu)造不偏離本公開的精神和范圍，并且他們可對(duì)其進(jìn)行各 種改變、替代和改動(dòng)，而不偏離本公開的精神和范圍。
[0045] 值得注意的是，上文結(jié)合附圖論述的活動(dòng)能夠應(yīng)用于涉及到信號(hào)處理的任何集成 電路，尤其是那些能夠執(zhí)行專門化軟件程序或算法的集成電路，其中一些軟件程序或算法 可與處理數(shù)字化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。一些實(shí)施方案會(huì)涉及到多DSP信號(hào)處理、浮點(diǎn)處理、信號(hào) /控制處理、固定函數(shù)處理、微控制器應(yīng)用等。
[0046] 在一些背景下，本文所論述的特征能夠應(yīng)用于醫(yī)療系統(tǒng)、科學(xué)儀器測(cè)量、無(wú)線和有 線通信、雷達(dá)、工業(yè)過(guò)程控制、音頻和視頻設(shè)備、電流感測(cè)、儀器測(cè)量（其能夠是極精確的）， 以及其他基于數(shù)字處理的系統(tǒng)。
[0047] 而且，上文所論述的一些實(shí)施方案能夠提供給用于醫(yī)療成像、患者監(jiān)控、醫(yī)療儀器 測(cè)量和家庭健康護(hù)理的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。這可以包括肺監(jiān)控器、加速器、心率監(jiān)控器、起 搏器等。其他應(yīng)用會(huì)涉及到用于安全系統(tǒng)的汽車技術(shù)（例如，穩(wěn)定控制系統(tǒng)、駕駛員輔助系 統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、信息娛樂系統(tǒng)和任何種類的內(nèi)部應(yīng)用）。此外，動(dòng)力傳動(dòng)系系統(tǒng)（例如，在混 合動(dòng)力車輛和電動(dòng)車輛中）能夠在電池監(jiān)控、控制系統(tǒng)、報(bào)告控制、維護(hù)活動(dòng)等中使用高精 度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換產(chǎn)品。
[0048] 在其他的實(shí)施例方案中，本公開的教導(dǎo)能夠應(yīng)用于工業(yè)市場(chǎng)，包括有助于驅(qū)動(dòng)產(chǎn) 率、能力效率和可靠性的過(guò)程控制系統(tǒng)。在消費(fèi)者應(yīng)用中，上述信號(hào)處理電路的教導(dǎo)能夠用 于圖像處理、自動(dòng)聚焦和圖像穩(wěn)定（例如，對(duì)于數(shù)字靜物攝像機(jī)、攝像錄像機(jī)等）。其他的消 費(fèi)者應(yīng)用可以包括用于家庭影院系統(tǒng)、DVD記錄機(jī)和高清晰電視機(jī)的音頻和視頻處理器。其 他的消費(fèi)者應(yīng)用會(huì)涉及到先進(jìn)的觸摸屏控制器（例如，用于任何類型的便攜式媒體設(shè)備）。 因此，這些技術(shù)可輕易地作為智能電話、平板式計(jì)算機(jī)、安全系統(tǒng)、PC、游戲技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、 模擬訓(xùn)練等的部分。
[0049] 本公開的特定實(shí)施方案可輕易地包括片上系統(tǒng)（S0C)中央處理單元（CPU)封裝。 S0C表示將計(jì)算機(jī)或其他電子系統(tǒng)的部件集成到單個(gè)芯片中的集成電路（1C)。其可包含數(shù) 字、模擬、混合信號(hào)和射頻功能：所有這些可以在單個(gè)芯片基板上提供。其他的實(shí)施方案可 包括多芯片模塊（MCM)，多個(gè)芯片位于單個(gè)電子封裝內(nèi)并且構(gòu)造為彼此通過(guò)電子封裝密切 交互。在各個(gè)其他實(shí)施方案中，數(shù)字信號(hào)處理功能可實(shí)現(xiàn)于專用集成電路（ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編 程門陣列（FPGA)和其他半導(dǎo)體芯片中的一個(gè)或多個(gè)硅核中。
[0050] 在示例性實(shí)現(xiàn)中，本文所列出的處理活動(dòng)的至少一些部分還可以用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。 在一些實(shí)施方案中，這些特征中的一個(gè)或多個(gè)特征可通過(guò)設(shè)置在所公開附圖的元件之外或 者以任何適當(dāng)方式固化以實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。各個(gè)部件可以包括能夠協(xié)調(diào)從而實(shí) 現(xiàn)本文所列出的操作的軟件（或往復(fù)式軟件）。在其他的實(shí)施方案中，這些元件可以包括任 何適合的算法、硬件、軟件、部件、模塊、接口或便于其操作的對(duì)象。
[0051] 另外，與所描述的微處理器相關(guān)聯(lián)的一些部件可去除或通過(guò)其他方式固化。在一 般的意義上，在附圖中所描繪的布置可以在其表示上更邏輯化，而物理體系結(jié)構(gòu)可以包括 各種置換、組合和/或這些元件的混合。有必要注意的是，不計(jì)其數(shù)的可能的設(shè)計(jì)配置能夠 用于實(shí)現(xiàn)本文所列出的操作目標(biāo)。因此，相關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)具有替代布置、設(shè)計(jì)選擇、設(shè)備 可能、硬件配置、軟件實(shí)現(xiàn)、設(shè)備任選項(xiàng)等的混合。
[0052] 任何適當(dāng)配置的處理器部件能夠執(zhí)行與數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的任何類型的指令以實(shí)現(xiàn)本 文中詳述的操作。本文所公開的任何處理器可以將元件或物品（例如數(shù)據(jù)）從一種狀態(tài)或 事物變換成另一種狀態(tài)或事物。在另一實(shí)施例中，本文所列出的一些活動(dòng)可由固定邏輯或 可編程邏輯（例如，軟件和/或處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)指令）來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且本文所標(biāo)識(shí)的元件 可以是某種類型的可編程處理器、可編程數(shù)字邏輯（例如，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA)、可擦 除可編程只讀存儲(chǔ)器（EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（EEPR0M))、ASIC (包括數(shù)字邏 輯、軟件、代碼、電子指令、閃存、光盤、CD-ROM、DVD ROM、磁卡或光卡、適合于存儲(chǔ)電子指令 的其他類型的機(jī)器可讀介質(zhì)，或其中任何合適的組合。在操作中，處理器可以適當(dāng)?shù)鼗蛘呋?于特定需要將信息存儲(chǔ)在任何適合類型的非暫態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)（例如，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM)、 只讀存儲(chǔ)器（ROM)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA)、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（EPROM)、電可擦 除可編程ROM (EEPR0M)等）、軟件、硬件或任何其他適合的部件、設(shè)備、元件或?qū)ο笾小４送猓?可以基于特定需要和實(shí)現(xiàn)方式在任何數(shù)據(jù)庫(kù)、寄存器、表、超高速緩存、隊(duì)列、控制列表或存 儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（所有這些可以任何適合的時(shí)間幀來(lái)引用）中來(lái)提供所跟蹤、發(fā)送、接收或存儲(chǔ)在處 理器中的信息。本文所論述的任何存儲(chǔ)器品項(xiàng)應(yīng)當(dāng)解釋為被包含在廣義術(shù)語(yǔ)"存儲(chǔ)器"內(nèi)。 類似地，本文所描述的任何可能的轉(zhuǎn)換器元件、模塊和機(jī)器應(yīng)當(dāng)解釋為包含在廣義術(shù)語(yǔ)'微 處理器'或'處理器'內(nèi)。
[0053] 實(shí)現(xiàn)本文所描述的全部或部分功能的計(jì)算機(jī)程序邏輯以各種形式來(lái)具體實(shí)施，包 括但絕不限于源代碼形式、計(jì)算機(jī)可執(zhí)行形式以及各種中間形式（例如，通過(guò)匯編器、編譯 器、鏈接器或定位器生成的形式）。在實(shí)施例中，源代碼包括以用于各種操作系統(tǒng)或操作環(huán) 境的各種編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的一系列計(jì)算機(jī)程序指令，各種編程語(yǔ)言諸如為對(duì)象代碼、匯編語(yǔ) 言、或諸如OpenCL，F(xiàn)ortran，C，C++，JAVA，或HTML的高級(jí)語(yǔ)言。源代碼可以定義以及使用 各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和通信消息。源代碼可以是計(jì)算機(jī)可執(zhí)行形式（例如，經(jīng)由解釋程序），或者 源代碼可以轉(zhuǎn)換（例如，經(jīng)由翻譯程序、匯編器或編譯器）成計(jì)算機(jī)可執(zhí)行形式。
[0054] 在上面實(shí)施方案的論述中，電容器、緩沖器、圖形元件、互連板、時(shí)鐘、DDR、攝像機(jī) 傳感器、分壓器、電感器、電阻器、放大器、開關(guān)、數(shù)字核心、晶體管和/或其他部件能夠輕易 地更換、替換或以其他方式修改，從而適應(yīng)特定的電路需求。而且，應(yīng)當(dāng)注意的是，補(bǔ)充性電 子設(shè)備、硬件、非暫態(tài)軟件等的使用提供了用于實(shí)現(xiàn)本公開教導(dǎo)的同等可實(shí)施的選擇。
[0055] 在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，附圖中任意數(shù)量的電路可實(shí)現(xiàn)在關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備的板 上。板可以是能夠保持電子設(shè)備的內(nèi)部電子系統(tǒng)的各部件以及進(jìn)一步提供用于其他外圍設(shè) 備的連接器的普通電路板。更具體地，板能夠提供電連接，系統(tǒng)的其他部件能夠借助于該電 連接電通信。任何適合的處理器（包含數(shù)字信號(hào)處理器、微處理器、支持芯片組等）、存儲(chǔ)器 元件等能夠基于特定的配置要求、處理需求、計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)等適當(dāng)?shù)嘏c板耦合。諸如外部存儲(chǔ) 設(shè)備、附加的傳感器、用于音頻/視頻顯示的控制器以及外圍設(shè)備的其他部件可作為插入 式卡、經(jīng)由電纜附接到板，或者集成到板本身中。在另一示例性實(shí)施方案中，圖中的電路可 以實(shí)現(xiàn)為獨(dú)立式模塊（例如，具有關(guān)聯(lián)的部件和配置為執(zhí)行具體應(yīng)用或函數(shù)的電路系統(tǒng)） 或者實(shí)現(xiàn)為插入到電子設(shè)備的專用硬件的模塊。
[0056] 注意的是，通過(guò)本文提供的多個(gè)實(shí)施例，可以根據(jù)兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)電部 件來(lái)描述交互作用。然而，這樣做僅僅是為了清晰和示例的目的。應(yīng)當(dāng)理解的是，系統(tǒng)能夠 以任何適合的方式固化。沿著相似的設(shè)計(jì)替代方案，圖中所示的任何部件、模塊和元件可以 各種可能的配置來(lái)組合，所有這些都明確地落在本說(shuō)明書的寬泛范圍內(nèi)。在一些情況下，通 過(guò)僅參考有限數(shù)量的電氣元件，更易于描述既定組流程的功能中的一種或多種。應(yīng)當(dāng)理解 的是，圖中的電路及其教導(dǎo)是意義縮放的并且能夠適應(yīng)大量部件以及更加復(fù)雜/尖端的布 置和配置。因此，所提供的實(shí)施例不應(yīng)限制可能應(yīng)用于大量其他體系結(jié)構(gòu)的電路的范圍或 抑制這些電路的廣義教導(dǎo)。
[0057] 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以確定多種其他的改變、替代、變化、改動(dòng)和修改，本公開旨在 涵蓋落在隨附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)的所有這樣的改變、替代、變化、改動(dòng)和修改。為了協(xié) 助美國(guó)專利商標(biāo)局（USPT0)以及另外的在本申請(qǐng)中發(fā)布的任何專利的任何讀者解釋此處 隨附的權(quán)利要求書， 申請(qǐng)人:希望注意到， 申請(qǐng)人:：(a)在自其申請(qǐng)日存在時(shí)隨附權(quán)利要求中 的任一項(xiàng)不意在求助于美國(guó)法典第35卷第112節(jié)第六（6)段，除非在特定權(quán)利要求中具體 地使用了詞語(yǔ)"用于...的方式"或"用于...的步驟"；以及（b)不意在通過(guò)說(shuō)明書中的 任何陳述來(lái)以不反映在隨附權(quán)利要求中的任何方式來(lái)限制本公開。
【權(quán)利要求】
1. 電信號(hào)轉(zhuǎn)換器，包括： 用于接收第一種類信號(hào)的多個(gè)輸入； 用于將所述第一種類信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二種類信號(hào)的多個(gè)轉(zhuǎn)換器元件； 開關(guān)，其將所述多個(gè)輸入映射到所述多個(gè)轉(zhuǎn)換器元件；以及 邏輯，其構(gòu)造為使所述開關(guān)根據(jù)S兩最大值模式將多個(gè)連續(xù)輸入循環(huán)上的輸入映射 到不同的轉(zhuǎn)換器元件。
2. 如權(quán)利要求1所述的電信號(hào)轉(zhuǎn)換器，其中所述轉(zhuǎn)換器元件是數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器元件。
3. 如權(quán)利要求2所述的電信號(hào)轉(zhuǎn)換器，其中所述多個(gè)輸入形成溫度計(jì)代碼。
4. 如權(quán)利要求1所述的電信號(hào)轉(zhuǎn)換器，其中所述轉(zhuǎn)換器元件是模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
5. 如權(quán)利要求4所述的電信號(hào)轉(zhuǎn)換器，其中所述第二種類信號(hào)包括溫度計(jì)代碼。
6. 如權(quán)利要求1所述的電信號(hào)轉(zhuǎn)換器，其中所述邏輯構(gòu)造為根據(jù)偽隨機(jī)輸入來(lái)選擇所 述S兩最大值模式。
7. 如權(quán)利要求1所述的電信號(hào)轉(zhuǎn)換器，其中所述邏輯構(gòu)造為根據(jù)偽隨機(jī)輸入加上常數(shù) 來(lái)選擇所述S兩最大值模式。
8. 如權(quán)利要求1所述的電信號(hào)轉(zhuǎn)換器，其中所述模式包含η階轉(zhuǎn)換器元件，并且其中所 述S兩最大值模式包括： 如果k是偶數(shù)，則kt+1 = k+2 ;且如果k是奇數(shù)，則kt+1 = kj。
9. 如權(quán)利要求8所述的電信號(hào)轉(zhuǎn)換器，其中所述δ兩最大值模式還包括： 如果k = = 1，則kt+1 = 2 ;且如果k是偶數(shù)且k = = η,則kt+1 = kn。
10. 如權(quán)利要求1所述的電信號(hào)轉(zhuǎn)換器，其中模式包含η階轉(zhuǎn)換器元件，并且其中所述 δ兩最大值模式包括交換k和k+1。
11. 如權(quán)利要求10所述的電信號(hào)轉(zhuǎn)換器，其中所述S兩最大值模式還包括： 在偶數(shù)循環(huán)時(shí)，如果k是奇數(shù)，則交換k和k+Ι ; 在奇數(shù)循環(huán)時(shí)，如果k是偶數(shù)，則交換k和k+1。
12. δ-Σ調(diào)制器，包括： 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其構(gòu)造為接收模擬輸入并且提供數(shù)字輸出，所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器包 括多個(gè)有序轉(zhuǎn)換器元件以及根據(jù)第一逐級(jí)S兩最大值模式旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器元件的邏輯； 數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其構(gòu)造為接收模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸出并且提供模擬輸出，所述 數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器包括多個(gè)有序轉(zhuǎn)換器元件以及根據(jù)第二逐級(jí)S兩最大值模式旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器 元件的邏輯； 環(huán)路濾波器，其構(gòu)造為接收數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的模擬輸入和模擬輸出，并且為所述模擬 數(shù)字轉(zhuǎn)換器提供濾波后的模擬信號(hào)；以及 元件選擇邏輯，其構(gòu)造為選擇步號(hào)。
13. 如權(quán)利要求12所述的δ-Σ調(diào)制器，其中： 至少一個(gè)所述S兩最大值模式包括：對(duì)于元件k，如果k是第一種類，則kt+1 = k+2 ;如 果k是第二種類，則kt+1 = k12。
14. 如權(quán)利要求12所述的δ-Σ調(diào)制器，其中： 所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器包括η個(gè)轉(zhuǎn)換器元件； 所述S兩最大值模式包括兩個(gè)循環(huán)，其中，對(duì)于元件k: 在第一循環(huán)時(shí)，如果k是奇數(shù)，則交換k和k+1 ; 在第二循環(huán)時(shí)，如果k是偶數(shù)，則交換k和k+1。
15. 如權(quán)利要求12所述的δ-Σ調(diào)制器，其中所述元件選擇邏輯通過(guò)計(jì)算偽隨機(jī)數(shù)加 上常數(shù)來(lái)選擇所述步號(hào)。
16. 通過(guò)電信號(hào)轉(zhuǎn)換器執(zhí)行的方法，包括： 在第一時(shí)間段期間內(nèi)，從所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換器中的多個(gè)可用有序轉(zhuǎn)換器元件中選擇第一 轉(zhuǎn)換器元件； 在第二時(shí)間段期間內(nèi)： 計(jì)算偽隨機(jī)數(shù)； 通過(guò)根據(jù)S兩最大值模式步進(jìn)遍及可用的轉(zhuǎn)換器元件來(lái)選擇第二轉(zhuǎn)換器元件，所述 步號(hào)是所述偽隨機(jī)數(shù)的函數(shù)。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述偽隨機(jī)數(shù)的函數(shù)包括常數(shù)的相加。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述常數(shù)是一。
19. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述δ兩最大值模式包括步1-2-4-6-8以及 7-5-3-1。
20. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述δ兩最大值模式包括將轉(zhuǎn)換器元件上移或下 移兩個(gè)元件。
21. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述δ兩最大值模式包括將相鄰的轉(zhuǎn)換器元件交 換。
22. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述δ兩最大值模式包括： 對(duì)于元件k，如果k是第一種類，則kt+1 = k+2 ;如果k是第二種類，則選擇kt+1 = k;。
23. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中： 所述S兩最大值模式包括兩個(gè)循環(huán)，其中，對(duì)于元件k: 在第一循環(huán)時(shí)，對(duì)于第一種類的k，交換k和k+1 ; 在第二循環(huán)時(shí)，對(duì)于第二種類的k，交換k和k+1。
【文檔編號(hào)】H03M1/12GK104218950SQ201410211744
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月30日
【發(fā)明者】T·C·考德威爾, R·E·施瑞爾, D·阿爾德雷德, 楊文華 申請(qǐng)人:亞德諾半導(dǎo)體技術(shù)公司