Σ-ΔADC调制器中的模拟电路设计

在简要介绍Σ-ΔADC基本原理的基础上,分析了Σ-Δ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。     

新型低频功率放大器设计及测量

本设计采用集成运放NE5534和大功率MOSFET功率对管TN9NP10组成了低频功率放大器,利用89S52单片机进行处理,求得功放最大不失真输出功率为6.5W、整机效率为75%,通频带范围在9.2Hz～53.3KHz（-3db）。     

D类功率放大器的设计

本系统以高效率D类功率放大器为核心，输出开关管采用高速VMOSFET管，连接成互补对称H桥式结构，最大不失真输出功率大于1W，平均效率可达到70％左右，兼有输出1：1双变单电路，此外还有输出短路保护及指示、输出音量电平指示等辅助功能，比较理想地实现了设计指标的要求。     

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.     

D类音频功放芯片自恢复过流保护电路

针对高功率D类功放芯片使用过程中可能出现的短路操作导致芯片损坏的风险,设计并实现了一种具有自恢复能力的D类功放过流保护电路。在功放芯片输出管脚发生对地短路、对电源短路、或者2个输出管脚之间相互短路时,能够及时关闭功率电路输出以保护芯片不会损坏。芯片测试结果表明,5 V/4 Ω条件下,该D类功放输出最大功率2.75 W,效率90%。过流保护电路工作正常,过流域值约为3A。较之其他电路方案,本方案的优点在于,当短路事件去除后,能够及时自动恢复正常输出,克服了传统保护方案需要芯片复位才能恢复正常工作的缺点。     

D类功率放大器的原理及应用

D类功放在体积、效率、省电等方面优势很适合在便携式、紧凑式大功率场合下应用。文中简要分析了D类功放的原理和特点,并介绍了一款基于MAX9742的简易功放电路。     

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.     

D类音频功率放大器控制方式综述

D类放大器虽然具有很高的效率，但由于功率晶体管的开关工作方式，D类放大器引入的失真通常大于线性放大器，这也是目前D类放大器在音频放大领域并未得到广泛应用的主要原因。D类放大器的控制方式是影响其性能的关键因素之一，研究适合的控制方法以改善D类放大器的保真度，是近年来电力电子技术和音频功放放大领域研究的热点。文中对几种比较新颖的D类音频功放放大器控制方式进行了分析比较。     

低失真、高PSRR的D类音频功率放大器

设计了一种低失真、高电源抑制比的D类音频功率放大器.该功率放大器采用幅值为1 V,频率为300kHz且斜边失真小于0.1%的双边三角波作为载波的PWM调制方式,大大降低了D类音频功率放大器的总谐波失真度,并提高了系统的电源抑制比.仿真测试结果表明:在5V的电源电压下驱动4Ω负载,可提供2 W的额定输出功率, 且典型总谐波失真小于0.08%,在频率为217 Hz时电源抑制比可达到77 dB.在保证D类音频功率放大器高效率输出的同时,也保证了输出信号较小的失真度和较强的抗电源干扰能力.     

采用射频预失真的新型大功率Doherty功放设计与实现

针对大功率射频功率放大器在设计研制上都存在较大困难,特别是大功率难匹配,实现大功率后线性度差、效率低等问题,设计一种适用于无线通信基站系统的二路大功率Doherty功率放大器。采用新型射频预失真芯片构建高集成度的线性化电路,改善该功率放大器的线性。仿真结果表明,在饱和功率回退6 dB时,该功率放大器平均输出功率可达到100 W,效率可达到44.158%,从而实现高效率和大功率的输出;加入预失真电路后,功放线性改善了20 dB。实测结果验证了仿真的一致性。     

DM制丁类放大器的工作效率与转换效率

分析了DM制丁类放大器的工作效率、输出功率和转换效率，并讨论了提高其输出功率和转换效率的方法．得到如下结论：①CDA双管输出功率为单管的4倍；②CDA双管输出电路工作效率可大于90％、最大的转换效率可达55．2％；③提高CDA双管输出电路电源电压可以提高其工作效率，增大音频信号输出功率，增大开关管能给出的最大输出功率．     

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.     

输入端谐波抑制的高效E类宽禁带功率放大器

文章提出对E类功率放大器进行谐波抑制的改进设计方法,有效利用输入端信号功率,从而提高功放的功率附加效率;分析了E类功率放大器的工作原理,结合新型宽禁带功率器件利用ADS软件进行了电路仿真设计,并对实际放大器电路进行了实际测试。结果表明,对输入端谐波抑制的改进可以使功率放大器在1.1～1.3GHz频段内输出功率保持在10W以上,功率附加效率达到了79.6%,比改进前E类功率放大器的效率有了明显的提高。     

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。     

宽带Σ-Δ波形产生器中器件速率对信号频谱的影响

阐述了宽带Σ-Δ波形产生器的基本原理,并在此基础上分析了高速器件速率对实际信号波形带来的失真,以及对宽带Σ-Δ波形产生器中信号频谱的影响,建立了相应的数学模型和公式推导,进行了频谱分析和比较.仿真结果表明,高速器件速率会给信号的频谱带来一定程度的失真,使带内信号高端部分产生衰减,信噪比降低.     

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。     

高性能10W D类音频功率放大器设计

提出一种双反馈回路的2阶闭环脉宽调制(PWM)方式的D类放大器结构,在保证系统稳定性的同时通过增加反馈环路增益来改善放大器性能.分析了系统结构工作机制,并采用系统级行为模型仿真和晶体管级电路仿真进行验证.本设计采用上华0.5μmBCD工艺,全差分结构、全桥输出,实现了输出功率2×10W的双声道立体声D类音频功率放大器.实验结果表明,效率可达90%,fPSRR为82dB@1kHz,总谐波失真为0.05%,芯片面积为4.37mm×3.46mm,静态工作电流31mA,关断电流小于100nA.实现了大功率高性能D类功率放大器的设计要求.     

基于谐波抑制与补偿线技术的非对称Doherty功放设计

为了提高WiMAX信号下doherty功率放大器（doherty power amplifier,DPA）回退点的效率,提出一种基于谐波抑制和补偿线技术的非对称doherty功放（asymmetric doherty power amplifiers,ADPA）结构。该结构在传统ADPA结构的基础上,首先对主功放（carrier）和辅功放（peak）输出匹配电路加入2次、3次谐波电路进行匹配设计,减少晶体管漏极电压电流的重合;然后通过添加补偿线（offset line）的方式,改变carrier和peak的功率分配比,使得整体电路获得更高的效率和输出功率。基于上述谐波抑制和补偿线理论,设计了一款工作在3.4 GHz~3.6 GHz,增益约为13 dB的ADPA。实测结果表明,当饱和输出功率达到48.75 dBm,功率回退9.5 dB时,功率附加效率（power added efficiency,PAE）达到41.8%,5 MHz偏移量的相邻信道功率比（adjacent channel power ratio,ACPR）优于-35 dBc,10 MHz偏移量的ACPR优于-48 dBc。满足WiMAX基站对功放线性度和效率的要求。     

基于MATLAB的D类功率放大器的仿真分析

D类功率放大器是将欲放大的信号转化为脉宽调制信号，用来驱动PWM开关逆变器；相比线性功放，其输出信号中含有较高的谐波成分，本文对波形失真进行了仿真分析，并提出了一种补偿方法。     

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...