改良式三階低失真三角積分調變器之系統架構

一開始先介紹傳統的輸入前饋路徑架構。接者討論傳統的三階低失真三角積分 調變器。最後改良式的三階低失真三角積分調變器被提出，並決定其架構中之係數，

來降低整體的功率消耗。

4.1.1 三角積分調變器之輸入前饋路徑架構

圖 4-1 為三角積分調變器之的輸入前饋路徑(input feedforward)架構圖。由圖可 知，輸入前饋路徑架構在濾波器之後、量化器之前加入迴路中，使得積分器的路徑 上只有量化雜訊經過，抑制了積分器的輸出振幅。因此積分器中的運算放大器將有 效的放鬆規格[31-32]。且因為積分器之增益為有限值，以一般架構來說，會有非線 性及增益誤差來產生訊號失真的問題，而此架構之訊號不經過積分器，不受此限制，

故又稱為低失真(low-distortion)架構。但是此架構需要一個高速加法器來維持住多位 元量化器的輸入電壓，這意味著將需要一個高頻寬高耗能的運算放大器。為了實現 此架構，必須增加運算放大器的電流，也使得功率消耗增加。

圖4-1 三角積分調變器之輸入前饋路徑架構圖

4.1.2 傳統三階低失真三角積分調變器

一個傳統三階低失真三角積分調變器之線性模型如圖 4-2 所示，採用 CIFF 架 構，X 代表輸入訊號、Y 代表數位輸出，而 E 表示由量化器產生的量化誤差，信號 轉移方程式與雜訊轉移方程式可分別推導出

STF(z) 1= (4-1)

NTF(z) (1 z )= − ⁻1 3 (4-2) 在CIFF 的架構中，多條的前饋路徑必須相加於量化器之前，故將會需要一個額 外的加法器電路，此加法器電路是由運算放大器所組成。由線性模型可知，在加法 器電路上沒有可延遲的時間，加上加法器電路的輸出振幅很大，必須有一個高頻寬 的運算放大器來維持完整的訊號傳輸，也意味著此運算放大器對電流的需求增大，

因此會耗掉大量電流，這會使得這個加法器需要非常高的功率消耗來完成這個工 作，也代表CIFF 架構的三角積分調變器會有一個大的功率消耗。

圖4-2 傳統三階低失真三角積分調變器之線性模型圖

4.1.3 改良式三階低失真三角積分調變器

在傳統架構中，加法器電路中的運算放大器只能用來維持住電壓而使用，無法 提供多一階的雜訊移頻，因此可降低功率消耗的改良式三階低失真三角積分調變器 線性模型被描繪在圖4-3[33]。我們利用轉移函數的變化，將量化器前的加法器電路 往前拉，與原本的第三級積分器做結合，讓多條前饋路徑以無延遲(delay-free)方式，

於第三顆積分器之前加入迴路，並透過此積分器做相加。儘管第三顆積分器同樣因

的輸出振幅可能會超出負載，不但增加運算放大器的非線性失真，也影響到輸入訊