連續(xù)時間Sigma-Delta調制器設計.pdf

1、在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中,模數(shù)轉換器(ADC)作為模擬領域和數(shù)字領域的橋梁,是一個關鍵的必不可少的部分。在模數(shù)轉換領域中,Sigma-Delta ADC是一種新型模數(shù)轉換器,它采用過采樣和噪聲整形技術,具有轉換精度高、對模擬電路要求低、適合低電壓工作、方便與數(shù)字信號處理電路單片集成等眾多優(yōu)點,得到了日趨廣泛的研究和應用。連續(xù)時間Sigma-Delta ADC在傳統(tǒng)離散結構基礎上,采用連續(xù)時間積分器及多位量化反饋技術,已能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的流水線結構,

2、應用于高速、高精度領域,同時由于其電路實現(xiàn)的特殊性,使得在同等性能指標下,可以獲得極低的功耗。
　　 論文設計了一個連續(xù)時間Sigma-Delta調制器,應用于高精度圖像的醫(yī)療電子圖像處理系統(tǒng)中。論文重點研究了連續(xù)時間Sigma-Delta調制器的設計方法及電路實現(xiàn)。論文首先介紹了Sigma-Delta ADC的工作原理及其典型應用；在系統(tǒng)指標要求下,通過MATLAB的simulink工具對調制器進行了系統(tǒng)建模和系數(shù)縮放,并對運

3、放和時鐘的非理想因素進行了系統(tǒng)建模,確定電路設計指標,指導電路設計的實現(xiàn)；最后,完成了5MHz信號帶寬、14位精度的連續(xù)時間調制器的設計。
　　 本設計采用連續(xù)時間Sigma-Delta結構,采樣速率可以達到320MSPS,信號處理帶寬達到5MHz,ADC精度達到14位,可以應用于高精度CMOS圖像傳感器的芯片級處理中,如醫(yī)療中的圖像拍攝。相對同等指標下的流水線結構,其功耗低了一半以上,只有19.8mW。論文在運算放大器中設計了