一種Sigma-Delta調制器的研究與設計.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、低功耗、高精度的模數轉換器一直是模擬集成電路領域的研究熱點之一?；谠肼曊魏瓦^采樣技術的Sigma-Delta模數轉換器由于其較低的功耗和較高的精度而廣泛應用于計量、壓力傳感、工業(yè)過程控制、數字音頻、數字電話等領域。采用過采樣技術,降低頻帶范圍內的噪聲功率,提高系統(tǒng)的信噪比;而噪聲整形技術將頻帶范圍內的噪聲整形到信號頻帶以外,提高系統(tǒng)的精度。
　　本文基于Global Foundry0.35 um2P3M CMOS工藝設計了一種

2、單環(huán)三階前饋一位量化的Sigma-Delta調制器。
　　首先,分析了Sigma-Delta調制器的基本原理和架構,并結合設計指標要求確定了采用單環(huán)三階前饋一位量化的結構。
　　其次,分析總結了Sigma-Delta調制器的主要非理想因素,如開關的有限導通電阻,運算放大器的熱噪聲和閃爍噪聲,運算放大器的有限直流增益、有限帶寬、有限壓擺率,時鐘抖動等。在此基礎上使用MATLAB對這些非理想因素進行行為級建模與仿真,確定系統(tǒng)各參

3、數的指標。
　　最后在行為級建模的基礎上,對調制器的積分器、運算放大器、量化器等關鍵電路進行電路級設計與仿真。為了減小運算放大器的1/f噪聲和失調電壓,在第一級積分器中加入了斬波穩(wěn)定電路;采用前饋結構降低系統(tǒng)對運放擺率以及線性度的要求;采用一位量化,電路結構簡單,引入的系統(tǒng)非線性更少,線性度更高,使得整體電路更易實現;加入了粗細調采樣網絡減小抗混疊濾波器的非線性負載的損耗。
　　電路仿真驗證結果表明,在電源電壓5V,采樣頻率

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