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一種復用模數轉換裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201010264941.8

申請日:

2010.08.27

公開號:

CN102377432B

公開日:

2015.01.07

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H03M 1/12申請日:20100827|||公開
IPC分類號: H03M1/12; H03M1/54 主分類號: H03M1/12
申請人: 國民技術股份有限公司
發明人: 趙輝; 沈曄
地址: 518057 廣東省深圳市南山區高新技術產業園區深圳軟件園3棟301、302
優先權:
專利代理機構: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212 代理人: 楊立
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201010264941.8

授權公告號:

102377432B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.07|||2012.04.25|||2012.03.14

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種復用模數轉換裝置,包括兩個采樣保持電路,與兩個采樣保持電路電連接的多路開關,以及與多路開關電連接的模數轉換器;所述兩個采樣保持電路分別接收I/Q信號中的I信號和Q信號,并傳送給多路開關,所述多路開關將接收到的I信號和Q信號變為I/Q交錯信號并傳送給模數轉換器,所述模數轉換器對接收的I/Q交錯信號進行處理。本發明利用一個模數轉換器對I/Q交錯信號進行處理,從而實現I/Q信號復用同一個模數轉換器,減小電路面積并降低電路功耗。

權利要求書

1: 一種復用模數轉換裝置, 其特征在于 : 包括兩個采樣保持電路, 與兩個采樣保持電 路電連接的多路開關, 以及與多路開關電連接的模數轉換器 ; 所述兩個采樣保持電路分別 接收 I/Q 信號中的 I 信號和 Q 信號, 并傳送給多路開關, 所述多路開關將接收到的 I 信號和 Q 信號變為 I/Q 交錯信號并傳送給模數轉換器, 所述模數轉換器對接收的 I/Q 交錯信號進行 處理。
2: 根據權利要求 1 所述的復用模數轉換裝置, 其特征在于 : 所述兩個采樣保持電路和 多路開關的時鐘頻率相同, 所述模數轉換器的時鐘頻率是兩個采樣保持電路和多路開關時 鐘頻率的 2 倍。
3: 根據權利要求 2 所述的復用模數轉換裝置, 其特征在于 : 所述兩個采樣保持電路和 多路開關的時鐘頻率為 30.72MHz, 所述模數轉換器的時鐘頻率為 61.44MHz。
4: 根據權利要求 2 所述的復用模數轉換裝置, 其特征在于 : 所述兩個采樣保持電路的 時鐘占空比為 1/4, 所述多路開關的時鐘占空比為 1/2。
5: 根據權利要求 2 至 4 所述的復用模數轉換裝置, 其特征在于 : 所述兩個采樣保持電 路和多路開關同步工作。
6: 根據權利要求 5 所述的復用模數轉換裝置, 其特征在于 : 所述模數轉換器時鐘的上 升沿提前于多路開關時鐘的上升沿。

說明書


一種復用模數轉換裝置

    【技術領域】
     本發明涉及一種信號處理裝置, 具體的是一種實現利用一個模數轉換器對 I/Q 信 號進行處理的裝置。背景技術
     ADC(Analog-to-Digital Converter, 模數轉換器) 是射頻收發機芯片或其他存在 I/Q(In-phase/Quadrature, 同向正交) 信號的系統及芯片必不可少的模塊。射頻收發機芯 片和數字基帶芯片是手機系統中最重要的芯片, 因此 ADC 在手機系統中也是必不可少的。
     射頻收發機芯片工作時, 接收通路中信號并將信號通過混頻器解調成 I/Q 信號, I/Q 信號的相位差距 90 度, I/Q 信號通過模擬基帶處理后送到 ADC。目前通行的做法是采 用兩個 ADC, I 信號使用一個 ADC, Q 信號使用另一個 ADC。由于針對 I/Q 信號分別使用了兩 個 ADC, 因此其面積和功耗都比較大, 并且 ADC 之間還存在著不匹配性。 發明內容 本發明所要解決的技術問題是提供一種 I/Q 復用 ADC 電路, 實現 I/Q 信號復用同 一個 ADC, 從而減小面積和降低電路功耗。
     本發明解決上述技術問題的技術方案如下 : 一種復用模數轉換裝置, 包括兩個采 樣保持電路, 與兩個采樣保持電路電連接的多路開關, 以及與多路開關電連接的模數轉換 器; 所述兩個采樣保持電路分別接收 I/Q 信號中的 I 信號和 Q 信號, 并傳送給多路開關, 所 述多路開關將接收到的 I 信號和 Q 信號變為 I/Q 交錯信號并傳送給模數轉換器, 所述模數 轉換器對接收的 I/Q 交錯信號進行處理。
     本發明的有益效果是 : 通過兩個采樣保持電路對 I 信號和 Q 信號分別但同時采集 并通過一個多路開關將采樣保持電路發送來的信號轉換為 I/Q 交錯信號, I/Q 交錯信號為 在一個時間周期里先后產生的 I 信號和 Q 信號, 利用一個模數轉換器對 I/Q 交錯信號進行 處理, 從而實現 I/Q 信號復用同一個模數轉換器, 減小電路面積并降低電路功耗。
     在上述技術方案的基礎上, 本發明還可以做如下改進。
     進一步, 所述兩個采樣保持電路和多路開關的時鐘頻率相同, 所述模數轉換器的 時鐘頻率是兩個采樣保持電路和多路開關時鐘頻率的 2 倍。
     采用上述進一步方案的有益效果是, 實現了模數轉換器在其不同的時鐘上升沿處 分別處理 I/Q 交錯信號當中的 I 信號和 Q 信號。
     進一步, 所述兩個采樣保持電路和多路開關的時鐘頻率為 30.72MHz, 所述模數轉 換器的時鐘頻率為 61.44MHz。
     進一步, 所述兩個采樣保持電路的時鐘占空比為 1/4, 所述多路開關的時鐘占空比 為 1/2。
     進一步, 所述兩個采樣保持電路和多路開關同步工作。
     進一步, 所述模數轉換器時鐘的上升沿提前于多路開關時鐘的上升沿。
     采用上述進一步方案的有益效果是, 保證了模數轉換器在每一個上升沿都能夠對 I 信號或者 Q 信號進行處理。
     本發明采用兩個采樣保持電路, 通過新的時鐘應用實現 I/Q 信號復用一個模數轉 換器的問題。雖然模數轉換器進行采樣的時鐘頻率增加了一倍, 但面積和功耗還是比 I/Q 信號兩路分別用兩個模數轉換器要小, 而且模數轉換器之間不存在不匹配性, 只有采樣保 持電路之間的不配性, 通過對采樣保持電路的合理設計, 采樣保持電路之間的不配性可以 做到對系統沒有影響。 附圖說明
     圖 1 為本發明復用模數轉換裝置的結構原理圖 ; 圖 2 為本發明復用模數轉換裝置時序圖。 具體實施方式
     以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述, 所舉實例只用于解釋本發明, 并 非用于限定本發明的范圍。 如圖 1 所示, 本發明的復用模數轉換裝置包括第一采樣保持電路 1、 第二采樣保持 電路 2、 多路開關 3 和模數轉換器 4, 其中第一采樣保持電路 1 和第二采樣保持電路 2 分別 與多路開關 3 電連接, 多路開關 3 與模數轉換器 4 電連接。
     第一采樣保持電路 1 和第二采樣保持電路 2 分別接收 I/Q 信號中的 I 信號和 Q 信 號, I 信號經過第一采樣保持電路 1 變為 IOUT+- 信號, Q 信號經過第二采樣保持電路 2 變為 QOUT+- 信號, 第一采樣保持電路 1 和第二采樣保持電路 2 分別將 IOUT+- 信號和 QOUT+- 信 號發送給多路開關 3, 多路開關 3 將接收到的 IOUT+- 信號和 QOUT+- 信號變為 INP/INN 信 號, 并將 INP/INN 信號發送給模數轉換器 4, 模數轉換器 4 對所接收到的 INP/INN 信號進行 處理。
     圖 1 中, 第一采樣保持電路 1 的時鐘為 CK1, 第二采樣保持電路 2 的時鐘為 CK2, 多 路開關 3 的時鐘為 CK3, 模數轉換器 4 的時鐘為 CK_ADC ; 時鐘 CK1、 CK2、 CK3 和 CK_ADC 均由 時鐘處理模塊提供。
     本實施方式中, 第一采樣保持電路 1、 第二采樣保持電路 2 和多路開關 3 的時鐘頻 率均采用 30.72MHz, 模數轉換器 4 采用的時鐘頻率為第一采樣保持電路 1、 第二采樣保持電 路 2 和多路開關 3 所采用時鐘頻率的 2 倍, 具體為 61.44MHz, 第一采樣保持電路 1 和第二 采樣保持電路 2 的時鐘占空比為 1/4, 多路開關 3 的時鐘占空比為 1/2, 第一采樣保持電路 1 的時鐘 CK1、 第二采樣保持電路 2 的時鐘 CK2 和多路開關 3 的時鐘 CK3 的上升沿對齊, 即 同時觸發上升沿, 模數轉換器 4 的時鐘 CK_ADC 的上升沿比多路開關 3 的時鐘 CK3 的上升沿 提前一點時間。 當然, 本發明的復用模數轉換裝置也可根據需要選用其他時鐘頻率值, 本實 施方式只作為具體實例進行說明, 第一采樣保持電路 1、 第二采樣保持電路 2 和多路開關 3 的時鐘占空比也只是一個較佳的實施方式, 也可采用其他時鐘占空比實現。以上所述的時 鐘頻率和時鐘占空比的設定, 只是本發明的一種具體實施方式, 并不用于限定本發明。
     圖 2 為本發明復用模數轉換裝置時序圖。 如圖 2 所示, 本發明復用模數轉換裝置工 作時, 第一采樣保持電路 1 的時鐘 CK1 和第二采樣保持電路 2 的時鐘 CK2 相同, 1/4 周期的時
     間用于進行采樣保持電路信號采樣, 3/4 周期時間用于進行采樣保持電路信號保持。I/Q 信 號經過第一采樣保持電路 1 和第二采樣保持電路 2 后分別變為 IOUT+- 信號和 QOUT+- 信號, 在第一采樣保持電路 1 的時鐘 CK1 和第二采樣保持電路 2 的時鐘 CK2 的下降沿時 IOUT+- 信 號和 QOUT+- 信號開始輸出。IOUT+- 信號和 QOUT+- 信號經過多路開關 3 控制 (即多路開關 3 的時鐘 CK3 處于高電平時傳 I 信號, 處于低電平時傳 Q 信號 ; 當然, 根據需要也可在時鐘 CK3 處于高電平時傳 Q 信號, 處于低電平傳 I 信號 ) 后變為 INP/INN 信號, INP/INN 信號為 I/Q 交錯信號, 多路開關 3 將 INP/INN 信號發送到到模數轉換器 4。模數轉換器 4 用多路開 關 3 時鐘頻率的 2 倍時鐘頻率 (61.44M) 時鐘 CK_ADC 的第一個上升沿處理 I 信號, 第二個 上升沿處理 Q 信號, 從而實現 I 信號和 Q 信號復用。
     本發明中, 采樣保持電路即可以采用相同參數的電路的設計, 也可以采用不同參 數的電路設計 ; 如采用不同參數的電路設計, 保持時間多的采樣保持電路 (對應圖 1 中的采 Q 信號的第二采樣保持電路 2) 電路性能要求低一些。
     以上所述僅為本發明的較佳實施例, 并不用以限制本發明, 凡在本發明的精神和 原則之內, 所作的任何修改、 等同替換、 改進等, 均應包含在本發明的保護范圍之內。

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一種 復用模數 轉換 裝置
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