Sigma-Delta DAC的研究與仿真.pdf

1、隨著集成電路技術的快速發(fā)展,人們對數(shù)據轉換和信號處理過程中數(shù)/模(D/A),模/數(shù)(A/D)轉換器的精度要求也越來越高。相對于其它類型的數(shù)模轉換器,基于過采樣和噪聲整形技術的數(shù)模轉換器不需要高精度和大規(guī)模的模擬組件就能達到很高的轉換精度(大于等于16位),它們被廣泛的應用于高質量的音頻信號處理,高精度的測量及遠距離通信等領域,成為DAC設計的研究熱點。
　　 本文研究了可應用于音頻系統(tǒng)的高精度過采樣數(shù)模轉換器中的調制濾波技術。所

2、研究設計的插值濾波器可以對輸入信號進行128倍過采樣；由于高階Sigma-Delta調制器存在非線性和不穩(wěn)定性問題,所設計的調制器的結構選用5階l比特級聯(lián)積分輸出反饋結構(CIFB)。在充分調研了相關文獻的基礎上,建立了∑-△調制器的線性分析模型,并根據調制器設計中重要的難點,結合設計流程,給出了完整的實現(xiàn)方案。對于噪聲傳遞函數(shù)NTF的計算,主要通過對其零極點的優(yōu)化來確定,而調制器的參數(shù)則根據設計要求由Delta-Sigma Toolb

3、ox工具包計算得出。使用MATLAB軟件的環(huán)境,設計了可以處理24比特精度5階1比特輸出的∑-△調制器。該調制器通帶內的信噪比很高,仿真值大于150dB,實現(xiàn)了較好抑制帶內噪聲的目標。最終得到了只需加法器和移位器就可實現(xiàn)的簡單的調制器結構,節(jié)省了功耗。在深入研究半帶濾波器和積分梳狀濾波器原理和特性的基礎上,本文設計了由三級半帶濾波器和一個三級CIC濾波器級聯(lián)的插值濾波器結構,可以達到128倍的過采樣率。其中的三級半帶濾波器為采用等波紋法