音頻應(yīng)用的低電壓低功耗連續(xù)時(shí)間Sigma-Delta調(diào)制器.pdf

1、不斷擴(kuò)展的便攜式電子產(chǎn)品市場(chǎng)促進(jìn)了學(xué)術(shù)界對(duì)高性能,低功耗,低電壓電子系統(tǒng)的研究。對(duì)于廣泛應(yīng)用的音頻便攜式電子產(chǎn)品而言,SOC片上集成系統(tǒng)是一種高性能低成本的解決方案。隨著半導(dǎo)體制造工藝的快速發(fā)展,在SOC系統(tǒng)上如何實(shí)現(xiàn)低功耗,低電壓的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為非常重要的研究課題。
　　本篇論文針對(duì)這種趨勢(shì),研究了高性能,低電壓,低功耗的音頻sigma-delta模數(shù)轉(zhuǎn)換器的實(shí)現(xiàn)。Sigma-delta模數(shù)轉(zhuǎn)換器是音頻電子系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,

2、其性能的好壞大大影響了整個(gè)電子系統(tǒng)的性能。本篇論文展示了一個(gè)工作在1V電源電壓下的三階,單比特連續(xù)時(shí)間的sigma-delta調(diào)制器。和傳統(tǒng)的離散時(shí)間sigma-delta調(diào)制器相比,連續(xù)時(shí)間的sigma-delta調(diào)制器具有較低功耗和固有的抗混疊濾波的優(yōu)勢(shì)。本文所述的sigma-delta調(diào)制器采用連續(xù)時(shí)間RC積分器來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)路濾波的功能,在系統(tǒng)級(jí)上則采用CIFB(反饋串聯(lián)積分器)架構(gòu)來(lái)降低工藝偏差引起的RC時(shí)間常數(shù)偏移的影響。本文提出

3、并驗(yàn)證了一種針對(duì)連續(xù)時(shí)間sigma-delta調(diào)制器的設(shè)計(jì)方法,該設(shè)計(jì)方法基于VerilogA行為級(jí)模型,具有很高的設(shè)計(jì)效率。本論文還提出了多種系統(tǒng)級(jí)和電路級(jí)的設(shè)計(jì)方法來(lái)解決低電源電壓和低功耗設(shè)計(jì)所面臨的各種問(wèn)題。此外,論文還對(duì)連續(xù)時(shí)間RC積分器中的運(yùn)算放大器的有效負(fù)載進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo),并采用兩級(jí)ClassA/AB運(yùn)算放大器來(lái)實(shí)現(xiàn)低功耗的設(shè)計(jì)目標(biāo)。所展示的sigma-delta調(diào)制器在SMIC0.13-μmCMOS工藝下成功流片,在20