Sigma-Delta A/D轉(zhuǎn)換器利用過采樣,噪聲整形和數(shù)字濾波技術(shù),有效衰減了輸出信號(hào)帶內(nèi)的量化噪聲,提高了信噪比。與傳統(tǒng)的Nyquist轉(zhuǎn)換器相比,它降低了對(duì)模擬電路性能指標(biāo)和元件精度的要求,簡(jiǎn)化了模擬電路的設(shè)計(jì),降低了生產(chǎn)成本。 本論文在對(duì)Sigma-Delta A/D轉(zhuǎn)換器原理研究的基礎(chǔ)上,基于TSMC0.18um工藝,采用1.8V工作電源,128倍的過采樣率,6.4MHz的采樣頻率,設(shè)計(jì)了一個(gè)主要應(yīng)用于音頻信號(hào)處理的Sigma-Delta A/D轉(zhuǎn)換器,分辨率達(dá)到16位。在調(diào)制器的設(shè)計(jì)中,本文采用了多級(jí)噪聲整形MASH(2-1)級(jí)聯(lián)調(diào)制器結(jié)構(gòu),同時(shí),考慮了各種非理想因素對(duì)系統(tǒng)性能的影響,在SDtoolbox工具的幫助下使用Simulink進(jìn)行調(diào)制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)。并使用Cadence Spectre對(duì)模塊電路進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真,包括運(yùn)放,比較器,帶隙基準(zhǔn)電壓源,CMOS開關(guān),非交疊時(shí)鐘產(chǎn)生電路等。在數(shù)字抽取濾波器的設(shè)計(jì)中,采用了分級(jí)抽取技術(shù),使用MATLAB軟件中的SPTool和FDATool工具對(duì)各級(jí)抽取濾波器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。并在原有的濾波器算法的基礎(chǔ)上,采用了CIC濾波器和半帶濾波器,設(shè)計(jì)出了運(yùn)算量和存儲(chǔ)量都相對(duì)少的三級(jí)抽取濾波器系統(tǒng),大大降低了功耗和面積。 論文的仿真結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的Sigma-Delta A/D轉(zhuǎn)換器信噪比達(dá)到102.3dB,滿足系統(tǒng)需要的16位精度要求。 關(guān)鍵詞:Sigma-Ddta; 信噪比; 多級(jí)噪聲整形; 數(shù)字抽取濾波器
標(biāo)簽:
SigmaDelta
音頻
模數(shù)轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間:
2013-06-27
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