Σ△調制器仿真數(shù)據處理.pdf

1、過采樣∑ΔA/D轉換器采用∑△調制技術來實現(xiàn)模數(shù)轉換，非常適合用來實現(xiàn)數(shù)字通信系統(tǒng)和信號處理系統(tǒng)中的模擬接口部件。這類A/D轉換器可充分利用現(xiàn)代VLSI的高速、高集成度的優(yōu)點，同時避免了元器件失配對A/D轉換器精度的限制，已成為實現(xiàn)高精度模數(shù)轉換的主要技術?！痞ふ{制器與過采樣技術相結合，對量化誤差噪聲進行整形，有效衰減輸出信號的帶內量化噪聲，提高了帶內信噪比，使得利用粗轉換器進行高精度的模/數(shù)、數(shù)/模轉換成為可能?！啤髡{制器仿真數(shù)據的處

2、理在設計∑△調制器過程中起著非常重要的指導作用，通過分析處理建模仿真數(shù)據可為實際電路設計提供參數(shù)優(yōu)化和性能指標參考等。 本文對一種適用于音頻信號范圍的過采樣∑ΔA/D轉換器的調制器部分進行了結構和電路研究，輸入信號帶寬10KHz，精度12位，建立了調制器的行為級模型，并通過仿真數(shù)據的處理指導了調制器的電路設計。論文首先對∑△調制器的原理進行了介紹，分析了各種結構及參數(shù)對調制器精度和信噪比的影響；接著，在理論指導的基礎上，利用MA

3、TLAB的Simulink工具包對二階∑△調制器進行了行為級建模和仿真，并利用程序等效實現(xiàn)了數(shù)字抽取濾波器的功能，對調制器的輸出數(shù)據進行了降采樣和濾噪處理，通過FFT分析得到了信號頻譜、調制器的精度和信噪比等性能指標；為了對∑△調制器進行完整的行為級仿真，構造了在Simulink環(huán)境下∑Δ調制器的噪聲模型，考慮了影響調制器性能的一些主要非理想因素，通過仿真驗證了噪聲模型的正確性；最后，設計實現(xiàn)了調制器的電路結構，對于運算放大器、積分器、

4、比較器、時鐘產生等電路，利用Cadence Spectre對各電路進行了仿真，驗證其功能，給出了∑△調制器整體電路仿真結果；對最終仿真結果導入MATLAB中得到了電路實現(xiàn)的調制器的性能指標，與建模仿真數(shù)據處理結果相對比。 最終結果表明：設計的二階∑Δ調制器在采樣時鐘為1.28MHz，過采樣率為64時，各級均采用單位量化，考慮非理想因素影響時，信噪比為74.3dB，精度為12.05bits，能滿足精度12位要求。實際的∑Δ調制器電