过采样Σ-ΔADC的原理及单片机实现方法

论述了过采样Σ-ΔADC的基本原理及结构,分析了Σ-Δ调制器的频域传输特性和系统的信噪比,给出了实现不同的A/D转换精度必须满足的条件和用单片机实现Σ-ΔADC的具体方法和电路.实际使用表明,该方法测量结果可靠,具有实用价值.     

基于TD-SCDMA的波形发生器中频率合成器的研究和设计

简单介绍了频率合成技术,利用Σ-Δ技术对分数频率合成器进行了研究和设计。该频率合成器主要的子单元电路包括Σ-Δ调制器、压控振荡器和环路滤波器。最后利用ADS软件对所设计的频率合成器进行了性能仿真,结果表明,本文设计的频率合成器可以满足88MHz～132MHz动态范围的高精度、高稳定度的时钟信号输出,并且通过算法能够实现88MHz～132MHz动态范围时钟信号的灵活切换。     

小数分频频率合成器中Σ-Δ调制器设计与实现

介绍了一种应用于小数分频频率合成器的Σ-Δ调制器的设计,该调制器采用三阶级联的MASH1-1-1结构,并利用流水线技术,提高了调制器的工作频率.电路设计采用Verilog HDL硬件描述语言实现,基于QuartusⅡ工具进行测试验证,结果表明,调制器最高工作频率为240.56MHz.最终采用SMIC 0.18μm CMOS工艺,完成了电路版图设计.芯片面积为34 148.5μm2,芯片总功耗为1.284mW,与传统设计相比,面积降低了31.23%,功耗降低了46.14%.     

一种MASH结构Σ-ΔADC的指数自适应算法与实现

提出了一种用于级联结构(multi-stage noise shaping,MASH)Σ-ΔADC的自适应算法,并给出了电路实现方式.该算法采用Σ-ΔADC的输出估计输入信号幅度,在不改变噪声传输函数(noise transfer function,NTF)的前提下,通过改变调制器的缩放系数,得到自适应的信号传输函数(signal transfer function,STF),从而使输出信噪比(signal to noise ratio,SNR)在自适应范围内与输入信号幅度保持独立,并给出了具体的实现方法.另外,通过改变调制器最优系数适用范围的方法,将Σ-ΔADC的量化范围提高至满幅.     

一种适用于音频调制的混合架构低功耗Σ-Δ调制器

随着电子信息技术的发展,移动便携电子设备不断进入人们生活的各个方面.应用在模数混合信号系统的性能也在不断提高.模数转换器作为模数混合信号系统中核心的组成部分,ADC的性能水平直接决定了使用它的系统的性能水平.由于集成电路元件间匹配精度的限制,在同一工艺条件下,SARADC很难实现高精度,而Σ-ΔADC采用了过采样和噪声整形技术,大大降低了对元器件匹配的要求,易实现高精度,但量化器单元电路功耗较高,针对这些特点,提出了一种将SARADC和Σ-ΔADC相结合的架构——2阶5位Σ-Δ混合架调制器.其在传统Σ-ΔADC的结构上去除Flash型量化器,用低功耗的SAR型ADC作为量化器,保持了Σ-ΔADC的高精度特点,基于开关电容、积分器和采用动态比较器的逐次逼近型ADC来实现.ADC中的积分器采用运算跨导放大器(OTA)实现,前馈调制器中的多位量化器和模拟加法器由SAR模数转换器实现,模拟无源加法器嵌入到由电容器阵列和动态比较器组成的SAR ADC中,其中动态比较器无静态功耗.该芯片基于SMIC 180 nm CMOS工艺设计和验证,芯片版图的有效面积为0.56 mm2.通过对该调制器芯片的后...     

低电压低功耗音频Σ-Δ ADC调制器设计

针对应用于音频设备中的∑-ΔADC,提出一款改进的∑-ΔADC调制器.该调制器结构改进传统调制器的结构并对调制器系数进行优化,克服传统∑-ΔADC调制器结构的缺点,同时对调制器中的两个关键电路即OTA放大器和比较器也进行优化,极大改善了OTA放大器和比较器性能.改进后的调制器具有低电压、低功耗、高精度和较好的鲁棒性的特点.该调制器采用1.2 V低电压供电,过采样比(OSR)为128,采样频率为6.144 MHz,信号带宽为20 kHz.基于SMIC0.11μm的工艺下,完成了∑-ΔADC调制器的版图设计,并最终流片成功.芯片流片后的成测结果表明,调制器的信噪比达到102.4 dB,有效位达到16.7 bit,调制器的整体功耗仅1.17 mW左右,整个调制器的版图的面积仅为0.122 mm2左右.调制器的成测性能指标表明,该调制器是音频芯片中∑-ΔADC电路的良好选择.     

用于Σ-Δ数模转换器的重构滤波器的设计

基于重构滤波器在Σ-Δ数模转换器(Σ-ΔDAC)中的作用,选用有限冲击响应滤波器来满足重构滤波功能,并采用Kasier窗函数法设计滤波器系数.提出了一种用电阻抽头网络与电流源组合从而实现滤波器系数的方法.Matlab仿真结果表明,该电路性能满足设计要求.     

∑-△ADC调制器中的模拟电路设计

在简要介绍∑-△ADC基本原理的基础上，分析了∑-△调制器的噪声特性，并对调制器自上而下的设计方法做了介绍。结合实际的性能要求，重点对模拟电路部分设计中的关键以及设计方法进行了详细分析，并给出了有关的电路结构和仿真结果。     

高精度Σ-ΔADC中的数字抽取滤波器设计

设计1个应用于高精度sigma-delta模数转换器(Σ-ΔADC)的数字抽取滤波器。数字抽取滤波器采用0.35μm工艺实现,工作电压为5V。该滤波器采用多级结构,由级联梳状滤波器、补偿滤波器和窄带有限冲击响应半带滤波器组成。通过对各级滤波器的结构、阶数以及系数进行优化设计,有效地缩小了电路面积,降低了滤波器的功耗。所设计的数字抽取滤波器通带频率为21.77kHz,通带波纹系数为±0.01dB,阻带增益衰减120dB。研究结果表明:该滤波器对128倍过采样、二阶Σ-Δ调制器的输出码流进行处理,得到的信噪失真比达102.8dB,数字抽取滤波器功耗仅为49mW,面积约为0.6mm×1.9mm,达到了高精度模数转换器的要求。     

基于Σ-Δ调制和DirectFET器件的D类功放设计

音频功率放大器是电子设备的重要组成部分,其输出功率、效率和非线性失真要求越来越高﹒为解决D类功放效率和失真之间的矛盾,引入Σ-Δ调制减小非线性失真,使用DirectFET开关管提高功放效率,并设计制作了一台D类功放机﹒文章对Σ-Δ调制原理进行了详细地阐述,并设计了前置放大电路、调制电路、功率变换电路和滤波电路等,仿真结果达到预期要求﹒测试结果显示:该机器在4Ω负载上输出功率达100W,总谐波失真小于1%,效率最高可达94%﹒相比PWM调制和其它常规封装开关管设计的装置,失真和效率均有一定改善﹒     

用于温度传感芯片的开关电容积分器的设计

设计了一种应用于温度传感芯片的全差分开关电容积分器.在温度传感芯片中,Δ-Σ调制器接收温度传感模块输出电压信号,并将模拟的电压信号转换成对应的数字信号.全差分开关电容积分器是Δ-Σ调制器中最核心的元件,它把接收到的温度传感器模块输出的模拟信号转换为数字信号.在开关电容积分器的实际设计中,存在MOS开关的导通电阻和电荷注入、时钟溃通、采样尖峰等非理想因素.本文对这些非理想因素做了详细的分析,设计了一种全差分的开关电容积分器,可以抵消开关电容中电荷注入和时钟溃通带来的电压误差.同时,本文设计了一种全差分共源共栅放大器,可以很好的满足积分器的要求,从而提高整个系统的性能.     

一种设计宽带波导电光调制器的新方法

介绍一种用于计算，设计宽带波导电光调制器的新方法，用该方法对波导电光调制器进行数值计算，得到了电光调制器电极产生的电场分布，器件的特征阻抗，并优化设计出带宽可达８．１ＧＨｚ．ｃｍ和特征阻抗为５０Σ的宽带波导电光调制器。     

一种16位1-kHz88-μW Δ-Σ模数调制器

分析了一个应用于测量的16位精度开关电容Δ-Σ模数调制器.该调制器采用3阶1位单环包含局部谐振器的前馈结构,在保证其具有较大的输入信号允许范围的同时引入零点优化来提高信号/噪声失真比.整体电路使用TSMC 0.35μm混合信号CMOS工艺,采用Spectre进行仿真.结果表明,在信号输入带宽为1 kHz、超采样率128条件下,调制器的动态输入范围为102 dB;在信号为-3.5 dB满幅输入时,其最大信号/噪声失真比为97.84 dB.此外,在1.5 V供电电压下,调制器的功耗仅为88μW,表现出较好的低功耗高精度性能.     

∑-Δ调制器信噪比的优化

通过对∑-Δ调制器线性模型的分析,提出了一种∑-Δ调制器信噪比的优化方法,经Matlab仿真验证表明此方法是可靠的.     

过采样Δ－Σ模数转换器的噪声特性

定量分析了过采样Δ－Σ模数转换器电路的噪声源（包括由开关引入的热噪声、运放的噪声和时钟抖动噪声等）及其对转换器性能的影响．通过对量化噪声及电路噪声的比较分析，获得了过采样Δ－Σ转换器在不同的电路参数下的噪声特性曲线，为转换器电路设计提供了理论依据。     

Δ-Σ频率合成器带外量化噪声抑制技术

基于对电荷泵电流不匹配引起的高阶Δ-Σ调制器（DSM）量化噪声建模,提出一种改进型小数分频频率合成器（Frac-N）模型,即：在传统小数分频频率合成器的反馈支路上嵌入一个不含分频器的宽频带锁相环（PLL）构成的噪声滤除器（NF）。另外,为了减小鉴频鉴相器（PFD）输入端相位误差,设计了一个线性度能达到89%的电荷泵。该频率合成器采用0.18μm CMOS电路实现,仿真结果表明采用该噪声滤除技术可以对高阶DSM产生的带外量化噪声进行有效抑制。     

基于MASH 2-1结构的小数分频锁相环的设计与实现

设计并实现了一种3阶多级累加器级联架构MASH 2-1的数字Δ∑调制器.Matlab仿真结果显示该结构具有良好的噪声整型特性.提出了一种基于MASH 2-1Δ∑调制器的II型4阶锁相环,并给出了相应的Matlab仿真及频谱仪测试结果.结果表明锁相环的稳定输出频率符合设计要求.     

最优化∑-△调制器的设计与仿真

对怎样提高∑-△调制器的性能,做了详细的理论推导。并运用推导结果,综合考虑硬件电路的实现难易,设计了较高信噪比的5阶1位∑-△调制器。并用matlab中的Delta-Sigma工具箱对所设计的∑-△调制器进行编程仿真。仿真结果表明,当采样率取64,通过对结构的设计和改进,实现了较高的信噪比。     

直径为2与3的符号图的上可嵌入

设Σ=(G,σ)是直径为2和3连通的简单符号图,G是Σ的基础图.若Σ扭转等价Δ_2-图或Δ_3-图,则Σ的Betti亏数ξ(Σ)=2,否则Σ是上可嵌入的,即ξ(Σ)≤1.     

过采样∑Δ调制器结构参数设计自动化

采用基于最小偏差逼近多项式和递推法求解待定系数方程的方法 ,开发了一套内插式过采样 ∑ Δ调制器设计自动化软件 ,动态调整调制器的结构参数 ,使 ∑ Δ调制器的性能得到优化 .给出了一个具体的内插式 ∑ Δ调制器的设计实例 ;为了解设计的性能 ,给出了该 ∑Δ调制器的谱特性 .实验结果证明 ,使用该自动化软件 ,可以进行采用过采样技术的数 -模转换器中内插式 ∑ Δ调制器的参数设计 .