插值分布反饋結(jié)構(gòu)的Sigma-Delta調(diào)制器設(shè)計(jì).pdf

1、本文在分析了SigmaDelta調(diào)制器的工作原理，性能指標(biāo)，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，電學(xué)實(shí)現(xiàn)等技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了四階前饋插值結(jié)構(gòu)的SigmaDelta調(diào)制器。主要系統(tǒng)考慮有積分器，前饋求和電路，局部反饋技術(shù)，量化器等。在MATLAB環(huán)境下完成了系統(tǒng)建模和行為級仿真，在Candence環(huán)境下完成了電路實(shí)現(xiàn)和時(shí)域仿真，最終結(jié)果達(dá)到了性能要求。傳統(tǒng)的SigmaDelta調(diào)制器結(jié)構(gòu)主要有單環(huán)級聯(lián)積分器結(jié)構(gòu)和級聯(lián)MASH結(jié)構(gòu)?？紤]到模擬電路實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)和高階噪

2、聲調(diào)制的優(yōu)異性，本文采用了單環(huán)高階的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。采用了全前饋求和的環(huán)路結(jié)構(gòu)，可以降低積分器的線性過載，減小內(nèi)部信號的擺幅，有效抑制調(diào)制器模塊的非理想因素。信號前饋支路的加入使得輸入信號可以直接參與量化器的比較運(yùn)算，保證了信號傳輸函數(shù)的精確，簡化了環(huán)路濾波對噪聲傳遞函數(shù)的處理。通過引入局部反饋支路，優(yōu)化了調(diào)制器傳輸函數(shù)的零點(diǎn)，增強(qiáng)了信號帶寬內(nèi)的噪聲整形能力。在MATLAB環(huán)境下的仿真結(jié)果表明，該四階SigmaDelta調(diào)制器可以達(dá)到-6dB

3、FS的最大輸入容限，在128倍過采樣率下可以實(shí)現(xiàn)106.4dB的信噪比，輸出17bits的精度。目前調(diào)制技術(shù)的主要實(shí)現(xiàn)方式包括連續(xù)時(shí)間電路和離散時(shí)間電路?？紤]到SigmaDelta調(diào)制器對電容精度和采樣信號處理的要求，本文采用了開關(guān)電容電路來完成調(diào)制器的模擬電路實(shí)現(xiàn)。前饋求和電路和局部反饋支路通過電容網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，一位量化器通過帶鎖存功能的動(dòng)態(tài)比較器實(shí)現(xiàn)，級聯(lián)積分器采用輸入非反相的積分結(jié)構(gòu)，整體電路由兩相不交疊時(shí)鐘控制。在Candence仿