三階級(jí)聯(lián)Sigma-Delta調(diào)制器設(shè)計(jì).pdf

1、本文設(shè)計(jì)了三階級(jí)聯(lián)Sigma-Delta調(diào)制器，工作主要有兩大塊： (1)設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于低壓，低失真開關(guān)電容(SwitchCapacitor)電路的體效應(yīng)補(bǔ)償開關(guān)結(jié)構(gòu)。該開關(guān)電容電路可實(shí)現(xiàn)軌至軌(Rail-to-Rail)信號(hào)轉(zhuǎn)換，比傳統(tǒng)的自舉電路具有更少的總諧波失真，其差值約為19dB。 (2)設(shè)計(jì)一種三階(2-1)級(jí)聯(lián)Sigma-Delta調(diào)制器能實(shí)現(xiàn)高精度的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，可以應(yīng)用于無(wú)線電收發(fā)器中音頻解碼器。整個(gè)Sig

2、ma-Delta調(diào)制器的設(shè)計(jì)，包括傳輸函數(shù)、系統(tǒng)以及主要模塊的電路設(shè)計(jì)并且考慮電路的非理想因素。在完成傳輸函數(shù)設(shè)計(jì)，運(yùn)用SIMULINK/MATLAB對(duì)級(jí)聯(lián)調(diào)制器系統(tǒng)仿真，并獲得93dB的信噪比，相當(dāng)于實(shí)現(xiàn)16位精度的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。之后對(duì)組成調(diào)制器的關(guān)鍵模塊——開關(guān)電容積分器進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，尤其針對(duì)運(yùn)算放大器，并且考慮所有電路非理想因素。 全文具體結(jié)構(gòu)安排如下： 第一章為緒論，論述了本論文工作的意義和研究目的及主要工作內(nèi)容。

3、 第二章將論述開關(guān)電容的基本模塊，如運(yùn)算放大器、電容、開關(guān)以及無(wú)交疊時(shí)鐘。之后是描述開關(guān)電容電路的應(yīng)用以及開關(guān)電容低壓應(yīng)用的局限性。 第三章討論低壓環(huán)境下，一些有關(guān)開關(guān)電容電路應(yīng)用。然后設(shè)計(jì)一種體效應(yīng)補(bǔ)償開關(guān)電路，并加以討論。 第四章就過采樣ADC的基本原理進(jìn)行概述，綜合量化噪聲、輸入信號(hào)和量化器的分辨率對(duì)量化器輸出信號(hào)的影響進(jìn)行研究。在對(duì)Nyquist采樣A/D轉(zhuǎn)換器的局限性簡(jiǎn)單描述之后，將介紹A/D轉(zhuǎn)換中過采樣

4、和反饋原理。接下來(lái)是基于過采樣技術(shù)的Sigma-Delta調(diào)制器分類討論。 第五章針對(duì)Sigma-Delta調(diào)制器中非理想因素的討論。這些非理想因素包括：建立誤差、增益和極點(diǎn)誤差、采樣噪聲、運(yùn)放熱噪聲以及抖動(dòng)噪聲。 第六章在綜合考慮調(diào)制器結(jié)構(gòu)選擇、過采樣率、信號(hào)比例縮放和電路噪聲的基礎(chǔ)上采樣SIMULINK工具進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)和仿真。包括最重要的部分，開關(guān)電容積分器的討論。之后對(duì)組成調(diào)制器的關(guān)鍵模塊——開關(guān)電容積分器進(jìn)行電路