高階過采樣delta-sigma DAC設(shè)計.pdf

1、數(shù)模轉(zhuǎn)換器是一種將離散的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成以參考電壓為基準(zhǔn)的模擬信號的電路單元。有多種電路結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)換功能，其中delta-sigma DAC是很有特色的一種，相對以其他實(shí)現(xiàn)方法而言，采用這一結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點(diǎn)，主要的數(shù)模轉(zhuǎn)換功能都在數(shù)字信號處理階段來完成，可以實(shí)現(xiàn)24位以上的量化精度，數(shù)字處理的結(jié)果是高采樣率低位寬的數(shù)據(jù)流，模擬部分只需要簡單的低位轉(zhuǎn)換和低通濾波，就可以將離散數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成連續(xù)的模擬信號。在音頻領(lǐng)域，甚至不需要額外的低

2、通濾波器，喇叭的線圈就可以完成。
　　deleta-sigma DAC的核心部分在于數(shù)字信號處理，數(shù)字部分主要由兩大模塊組成，過采樣和噪聲整形。過采樣是將輸入的低采樣率信號轉(zhuǎn)換成高采樣率信號，同時濾除復(fù)制到帶外的鏡像頻譜，這樣信號基帶內(nèi)就留下很寬的空白頻譜用于噪聲整形。本課題的過采樣系統(tǒng)采用的是8倍插值8倍采樣保持結(jié)構(gòu)，其中8倍插值器是通過2倍插值器和4倍插值器的級聯(lián)來完成，兩倍插值用的是半帶濾波器，四倍插值用的是寬過渡帶濾波器。

3、噪聲整形是將低位截短所產(chǎn)生的量化噪聲和基帶內(nèi)信號分離，將量化噪聲搬移到過采樣所產(chǎn)生的空白頻譜內(nèi)，再經(jīng)過后級模擬低通濾波，就可以將基帶信號還原出來。本課題的噪聲整形采用的是5階結(jié)構(gòu)，并優(yōu)化了零點(diǎn)和極點(diǎn)，形成前饋加局部振蕩反饋的噪聲整形環(huán)。
　　本課題主要是做delta-sigma DAC的原理的研究，在matlab完成了全部的數(shù)字模型，并作了詳細(xì)的仿真，總結(jié)出一套建模和數(shù)據(jù)結(jié)果分析方法。同時在FPGA平臺上做了數(shù)字部分硬件設(shè)計，實(shí)現(xiàn)