Sigma-Delta模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計與研究——Sigma-Delta調(diào)制器的設(shè)計實現(xiàn).pdf

1、Sigma-Delta模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Sigma-Delta ADC)采用過采樣以及Sigma-Delta調(diào)制技術(shù)來實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換,具有轉(zhuǎn)換精度高的特點,非常適合用來實現(xiàn)數(shù)字通信系統(tǒng)和音頻信號處理系統(tǒng)中的模擬接口部件。過采樣技術(shù)有效降低量化器的位數(shù)大大降低了模擬電路元器件失配對ADC轉(zhuǎn)換器精度的限制,己成為實現(xiàn)高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換的主要實現(xiàn)方式。 Sigma-Delta調(diào)制器作為Sigma-Delta模數(shù)轉(zhuǎn)換器的核心,是實現(xiàn)此類轉(zhuǎn)換器的關(guān)鍵

2、。因此,本論文設(shè)計了一個音頻16位Sigma-Delta ADC的調(diào)制器,并對數(shù)字濾波器進行了研究。 本文設(shè)計的調(diào)制器采用3階IFLF(Inverse Follow the Leader Feedback)結(jié)構(gòu)。設(shè)計注重實用性,所以本設(shè)計努力降低電路的芯片面積和功耗。設(shè)計中內(nèi)容包括,建立調(diào)制器的數(shù)學模型,對模型進行仿真,設(shè)計電路圖,電路原理仿真,版圖設(shè)計仿真等。該調(diào)制器用于Sigma-Delta ADC中,擁有良好的噪聲整形能力

3、,利用過采樣技術(shù)將信號頻帶內(nèi)的噪聲推至高頻范圍,再由降采樣濾波器將高頻段噪聲濾除,提高了電路信噪比。 電路的性能為3.3V電壓電源供電,采用全差分開關(guān)電容電路實現(xiàn),輸入信號帶寬24KHz,過采樣速率OSR為128,輸出數(shù)字信號的信噪比要達到98dB。 在分析電路工作原理的基礎(chǔ)上,對電路主要性能,如采樣率、信噪比、量化誤差、量化噪聲及噪聲整形等,做了理論上較詳細分析?？紤]系統(tǒng)中非線性因素,如運放的有限增益、有限帶寬、噪聲和