連續(xù)時(shí)間Sigma-Delta ADC的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、在通信、雷達(dá)、探測(cè)等實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的應(yīng)用領(lǐng)域,數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)采集具有一體化發(fā)展的趨勢(shì),系統(tǒng)具有參數(shù)化和平臺(tái)化的發(fā)展特征,對(duì)于調(diào)制器的算法也會(huì)根據(jù)需要而進(jìn)行更新,因此固化的、非透明的處理方式難以適應(yīng)不斷出現(xiàn)的新的需求。對(duì)使用分立元件實(shí)現(xiàn),并能動(dòng)態(tài)配置的ADC進(jìn)行研究是十分必要的。由于連續(xù)時(shí)間Sigma-DeltaADC具有高分辨率、高帶寬,對(duì)模擬器件參數(shù)匹配要求低等特點(diǎn),使用分立元件實(shí)現(xiàn)成為可能。
　　本設(shè)計(jì)通過(guò)高速模擬器件和FPGA處

2、理芯片構(gòu)建高性能的連續(xù)時(shí)間Sigma-Delta ADC,具有價(jià)格較低、結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)。連續(xù)時(shí)間Sigma-Delta ADC由Sigma-Delta調(diào)制器和降采樣濾波器兩部分構(gòu)成。本文分為理論設(shè)計(jì)和硬件實(shí)現(xiàn)兩部分。先從原理分析入手,詳細(xì)闡述過(guò)采樣和噪聲整形兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù),深入分析了Sig ma-Delta調(diào)制器基本原理和常用結(jié)構(gòu),并在采樣網(wǎng)絡(luò)、時(shí)鐘頻率、時(shí)鐘抖動(dòng)等方面對(duì)離散時(shí)間和連續(xù)時(shí)間Sigma-Delta調(diào)制器的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析,

3、得出連續(xù)時(shí)間Sigma-Delta調(diào)制器可以達(dá)到更高帶寬的結(jié)論。在此基礎(chǔ)上確定了調(diào)制器的結(jié)構(gòu)、量化器位數(shù)、過(guò)采樣率,使用Matlab對(duì)Sigma-Delta調(diào)制器進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),建立了系統(tǒng)模型。降采樣濾波器采用CIC濾波器、補(bǔ)償濾波器、半帶濾波器級(jí)聯(lián)的形式,從而降低資源使用率并提高了運(yùn)算效率。在理論設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,采用高速模擬器件和FPGA處理芯片完成Sigma-Delta ADC的硬件設(shè)計(jì),并對(duì)各硬件模塊進(jìn)行詳細(xì)的分析和介紹。利用補(bǔ)償濾波