文档介绍：北京工业大学
硕士学位论文
Sigma-Delta模数转换器的设计与研究——Sigma-Delta调制器
的设计实现
姓名:于萌
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:陈建新
20080501
要摘档腃ひ障峦瓿闪税嫱忌杓疲彝ü斯δ苌系暮蠓抡嫜橹ぁ两相非交叠时钟电路等;在时钟频率为淙胄藕糯硇∮Ⅲ保J;黄瓺采用过采样以及狣调制技术来实现模数转换,具有转换精度高的特点,非常适合用来实现数字通信系统和音频信号处理系统中的模拟接口部件。过采样技术有效降低量化器的位数大大降低了模拟电路元器件失配对;黄骶ǘ鹊南拗疲撼晌J迪指呔ǘ饶数转换的主要实现方式。瓺调制器作为J;黄鞯暮诵模鞘迪执死嘧;黄鞯关键。因此,本论文设计了一个音频位的调制器,并对数字滤波器进行了研究。本文设计的调制器采用譏峁埂设计注重实用性,所以本设计努力降低电路的芯片面积和功耗。设计中内容包括,建立调制器的数学模型,对模型进行仿真,设计电路图,电路原理仿真,版图设计仿真等。该调制器用于中,拥有良好的噪声整形能力,利用过采样技术将信号频带内的噪声推至高频范围,再由降采样滤波器将高频段噪声电路的性能为缪沟缭垂┑纾捎萌ú罘挚9氐缛莸缏肥迪郑淙胄藕带宽裳俾蔕为涑鍪中藕诺男旁氡纫4锏在分析电路工作原理的基础上,对电路主要性能,如采样率、信噪比、量化误差、量化噪声及噪声整形等,做了理论上较详细分析。考虑系统中非线性因素,如运放的有限增益、有限带宽、噪声和元件参数不对称因素等的影响,建立起了调制器的数学模型,并对比了不同模型的异同,在上完成了对模型的仿真;依据仿真结果设计了各部分电路,包括积分器、运放、比较器、开关元件、系统级仿真结果和电路级仿真结果精度均达到位,满足了设计指标。最后在关键词荒J;黄鳎还裳辉肷滤除,提高了电路信噪比。摘要
“衝瑃皁曲璽印曲印毹Ⅺ’痬甌甌瑃,..#甧’如,’岱:,—.瑃甌,産狣籵琲,甌產瑂餰瓼,—.,.
签名:毒鸟一吼叫签名:—季耻导师签名:日期:浚纾壕独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
绪论第频断,通过数字滤波将噪声滤掉,从而达到很高的信噪比。过采样舯瓺狣模数转换器国内外的研究概况现代集成电路器件尺寸不断减小,速度不断加快,集成度不断提高。数字集成电路已经能够在低成本、高速度的情况下完成相当复杂的数字信号处理功能和任务。而且,数字技术具有许多模拟技术不能比拟的优点,例如抗干扰能力强,便于传输、存储无损失、精度高、多功能等。因此,诸多采用传统的模拟处理方法实现的信号处理任务如今都转变为由数字技术来实现【浚越档蜕杓瞥杀竞蜕计难度。随着技术的不断发展,人们对于数据转换技术的要求也越来越高,模数转换器也正朝着低功耗、高速、高分辨率的方向发展。传统的模数转换器是采用实淖;黄鳎饕S赡D獾缏饭钩伞U庵纸峁沟淖;黄鞯木ǘ韧耆稍器件的匹配误差大小决定,而且随着集成电路工艺尺寸的缩小,电源电压的降低,设计高性能的模拟集成电路越来越困难。从技术的发展状况来看,实现高精度的誓J;黄骼言嚼丛酱蟆6保嗣嵌孕藕糯硐低程岢隽烁的要求,比如希望有更高的精度、速度以及更低的成本和功耗,能够采用标准的数字工艺实现整个信号处理系统,来提高整个系统的可靠性、集成度,从而降低成本。为了满足这一需求,并充分利用现代的高速、高集成度的优点,更多的新技术已经被广泛应用到模数转换器中。目前有多种类型的模数转换器,例如并行比较⒅鸫伪平麬、积分型⒀蛊当浠恍虯、。这些饔懈鞯奶氐悖⑿斜冉螦是模数转换器中转换速度最快的一种,但它有分辨率不高、功耗大、成本高等缺点。逐次逼近型俣纫埠芸焱惫牡停撬直媛室膊桓撸话阍忍匾韵隆;型梢源锏胶芨叩姆直媛剩亲;凰俾屎艿汀Q蛊当浠恍虯和积分型谎薹ù锏胶芨叩姆直媛省6诟弑U嬉羝的J旌系缏返纫羝涤τ弥校要求;黄鞯姆直媛试忍匾陨稀椒ㄊ兰甏似鸬囊恢指呔ǘ茸;黄魇迪址椒āU种方法应用过采样原理将信号频带内的量化噪声能量大大压缩,并将噪声推向高调制技术避免了;黄鞫栽F骷ヅ渚ǘ鹊慕细叩囊G螅芄皇迪执蔄达不到的精度,已成为实现中低速、高精度模