高精度Sigma-Delta調(diào)制器的設(shè)計(jì).pdf

1、在過(guò)采樣Sigma-Delta轉(zhuǎn)換器中通過(guò)采用過(guò)采樣、反饋、數(shù)字濾波器等技術(shù)有效降低了系統(tǒng)基帶內(nèi)噪聲，使得Sigma-Delta轉(zhuǎn)換器達(dá)到至少14-bit以上的精度。廣泛應(yīng)用于數(shù)字音頻電路和ADSL等系統(tǒng)中。 本文主要針對(duì)Sigma-Delta轉(zhuǎn)換器中的調(diào)制器部分開(kāi)展研究，在理論研究的基礎(chǔ)上，借助大型EDA工具進(jìn)行了電路設(shè)計(jì)，主要包括了以下幾個(gè)方面： 第一，對(duì)Sigma-Delta調(diào)制器的非線性和非理想特性進(jìn)行了研究，主

2、要分析了高階Sigma-Delta調(diào)制器的穩(wěn)定性和級(jí)聯(lián)(MASH)調(diào)制器的不匹配性。在對(duì)高階Sigma-Delta調(diào)制器的穩(wěn)定分析時(shí)，改進(jìn)了量化器的非線性模型，重點(diǎn)研究了量化器的非線性對(duì)系統(tǒng)的影響，給出了NPG判定調(diào)制器穩(wěn)定性的準(zhǔn)則。在對(duì)級(jí)聯(lián)(MASH)調(diào)制器的不匹配分析時(shí)，重點(diǎn)分析了第一級(jí)噪聲泄漏對(duì)系統(tǒng)性能的影響。 第二，利用Simulink對(duì)2-1 MASH Sigma-Delta調(diào)制器的功能模塊積分器、運(yùn)算放大器以及采樣開(kāi)

3、關(guān)等非理想因素進(jìn)行了建模。模型主要研究了開(kāi)關(guān)電容電路的熱噪聲，運(yùn)算放大器的參數(shù)(噪聲、增益、帶寬、壓擺率和輸出擺幅)等電路的非理想因素。通過(guò)對(duì)非理想因素的行為級(jí)仿真，提取了電路級(jí)的設(shè)計(jì)參數(shù)和指標(biāo)。 第三，對(duì)調(diào)制器模擬電路模塊進(jìn)行了電路設(shè)計(jì)，并采用0.35um CMOS工藝進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。主要針對(duì)放大器、第一級(jí)積分器、開(kāi)關(guān)性能等進(jìn)行了優(yōu)化與提高，使256倍過(guò)采樣的調(diào)制器具有了20kHz的信號(hào)帶寬和16-bit的轉(zhuǎn)換精度。