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文檔簡介
1、隨著集成芯片的廣泛使用,超大規(guī)模集成電路也向著高速度、低功耗的方向快速發(fā)展。模數(shù)轉(zhuǎn)換器是集成芯片中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)暮诵哪K,ΣΔADC也在近年來模數(shù)轉(zhuǎn)換器的研究設(shè)計(jì)及應(yīng)用中異常突出。數(shù)字抽取濾波器是ΣΔADC的重要組成模塊,基于此背景,本文設(shè)計(jì)了適用于ΣΔADC的分辨率可配置的數(shù)字抽取濾波器。
ΣΔADC主要包括ΣΔ調(diào)制器和數(shù)字抽取濾波器兩個(gè)模塊,所以本論文先對ΣΔADC和調(diào)制器的理論基礎(chǔ)進(jìn)行了深入的分析研究。ΣΔADC的數(shù)據(jù)
2、轉(zhuǎn)換要經(jīng)過過采樣、噪聲整形、抽取和濾波四個(gè)階段,ΣΔ調(diào)制器完成過采樣和噪聲整形兩個(gè)任務(wù),并以此提高模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率;數(shù)字抽取濾波器完成抽取和濾波。數(shù)字濾波器一般分為FIR濾波器和IIR濾波器兩種,而常用的FIR濾波器有級聯(lián)積分梳狀濾波器、補(bǔ)償濾波器和半帶濾波器。級聯(lián)積分梳狀(CIC)濾波器是其中結(jié)構(gòu)最簡單的一種濾波器結(jié)構(gòu),被經(jīng)常用于多級數(shù)字濾波器的第一級。而在工業(yè)用ΣΔADC中,由于對轉(zhuǎn)換精度及濾波的要求不高,所以也通常只用 CIC濾
3、波器結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)字抽取濾波。本次設(shè)計(jì)采用的是單級的積分梳狀濾波器結(jié)構(gòu),由于設(shè)計(jì)要求并行輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字值,所以進(jìn)行結(jié)構(gòu)的變換,并在此基礎(chǔ)上通過改變降采樣率進(jìn)行分辨率可配置,32~4096倍的降采樣率分別對應(yīng)5~12bit的分辨率。在論文設(shè)計(jì)部分分別對串行輸出單級CIC濾波器和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換后的并行輸出濾波器進(jìn)行了功耗和面積的比較,綜合設(shè)計(jì)要求,采用并行輸出數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)。
論文采用SMIC0.18μm3.3V Mix Signal
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