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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本文對(duì)基于FPGA的對(duì)象存儲(chǔ)控制器原型的硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下: ⑴研究了對(duì)象存儲(chǔ)控制器的硬件設(shè)計(jì),使其高效完成對(duì)象級(jí)接口的智能化管理和復(fù)雜存儲(chǔ)協(xié)議的解析,對(duì)對(duì)象存儲(chǔ)系統(tǒng)整體性能提升有重要意義。基于SoPC(片上可編程系統(tǒng))技術(shù),在FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)上實(shí)現(xiàn)的對(duì)象存儲(chǔ)控制器,具有功能配置靈活,調(diào)試方便,成本較低等優(yōu)點(diǎn)。 ⑵采用Cyclone II器件實(shí)現(xiàn)的對(duì)象存儲(chǔ)控制器的網(wǎng)絡(luò)接口,包含處理器模塊、內(nèi)存模塊、Flash模塊等核心組成部分,提供千兆以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接口和PCI(周邊元件擴(kuò)展接口)總線的主機(jī)接口,還具備電源模塊、時(shí)鐘模塊等以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)PCB(印制電路板)時(shí),從疊層設(shè)計(jì)、布局、布線、阻抗匹配等多方面解決高達(dá)100MHz的全局時(shí)鐘帶來的信號(hào)完整性問題,并基于IBIS模型進(jìn)行了信號(hào)完整性分析及仿真。針對(duì)各功能模塊提出了相應(yīng)的調(diào)試策略,并完成了部分模塊的調(diào)試工作。 ⑶提出了基于Virtex-4的對(duì)象存儲(chǔ)控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,Virtex-4內(nèi)嵌PowerPC高性能處理器,可更好地完成對(duì)象存儲(chǔ)設(shè)備相關(guān)的控制和管理工作。實(shí)現(xiàn)了豐富的接口設(shè)計(jì),包括千兆以太網(wǎng)、光纖通道、SATA(串行高級(jí)技術(shù)附件)等網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)接口以及較PCI性能更優(yōu)異的PCI-X(并連的PCI總線)主機(jī)接口;提供多種FPGA配置方式。使用CADENCE公司的Capture CIS工具完成了該系統(tǒng)硬件的原理圖繪制,通過了設(shè)計(jì)規(guī)則檢查,生成了網(wǎng)表用作下一步設(shè)計(jì)工作的交付文件。
標(biāo)簽: FPGA 對(duì)象存儲(chǔ) 原型
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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可配置端口電路是FPGA芯片與外圍電路連接關(guān)鍵的樞紐,它有諸多功能:芯片與芯片在數(shù)據(jù)上的傳遞(包括對(duì)輸入信號(hào)的采集和輸出信號(hào)輸出),電壓之間的轉(zhuǎn)換,對(duì)外圍芯片的驅(qū)動(dòng),完成對(duì)芯片的測試功能以及對(duì)芯片電路保護(hù)等。 本文采用了自頂向下和自下向上的設(shè)計(jì)方法,依據(jù)可配置端口電路能實(shí)現(xiàn)的功能和工作原理,運(yùn)用CADENCE的設(shè)計(jì)軟件,結(jié)合華潤上華0.5μm的工藝庫,設(shè)計(jì)了一款性能、時(shí)序、功耗在整體上不亞于xilinx4006e[8]的端口電路。主要研究以下幾個(gè)方面的內(nèi)容: 1.基于端口電路信號(hào)寄存器的采集和輸出方式,本論文設(shè)計(jì)的端口電路可以通過配置將它設(shè)置成單沿或者雙沿的觸發(fā)方式[7],并完成了Verilog XL和Hspiee的功能和時(shí)序仿真,且建立時(shí)間小于5ns和保持時(shí)間在0ns左右。和xilinx4006e[8]相比較滿足設(shè)計(jì)的要求。 2.基于TAP Controller的工作原理及它對(duì)16種狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)換的控制,對(duì)16種狀態(tài)機(jī)的轉(zhuǎn)換完成了行為級(jí)描述和實(shí)現(xiàn)了捕獲、移位、輸出、更新等主要功能仿真。 3.基于邊界掃描電路是對(duì)觸發(fā)器級(jí)聯(lián)的構(gòu)架這一特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一款邊界掃描電路,并運(yùn)用Verilog XL和Hspiee對(duì)它進(jìn)行了功能和時(shí)序的仿真。達(dá)到對(duì)芯片電路測試設(shè)計(jì)的要求。 4.對(duì)于端口電路來講,有時(shí)需要將從CLB中的輸出數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)異或、同或、與以及或的功能,為此本文采用二次函數(shù)輸出的電路結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)以上的功能,并運(yùn)用Verilog XL和Hspiee對(duì)它進(jìn)行了功能和時(shí)序的仿真。滿足設(shè)計(jì)要求。 5.對(duì)于0.5μm的工藝而言,輸入端口的電壓通常是3.3V和5V,為此根據(jù)設(shè)置不同的上、下MOS管尺寸來調(diào)整電路的中點(diǎn)電壓,將端口電路設(shè)計(jì)成3.3V和5V兼容的電路,通過仿真性能上已完全達(dá)到這一要求。此外,在輸入端口處加上擴(kuò)散電阻R和電容C組成噪聲濾波電路,這個(gè)電路能有效地抑制加到輸入端上的白噪聲型噪聲電壓[2]。 6.在噪聲和延時(shí)不影響電路正常工作的范圍內(nèi),具有三態(tài)控制和驅(qū)動(dòng)大負(fù)載的功能。通過對(duì)管子尺寸的大小設(shè)置和驅(qū)動(dòng)大小的仿真表明:在實(shí)現(xiàn)TTL高電平輸出時(shí),最大的驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到170mA,而對(duì)應(yīng)的xilinx4006e的TTL高電平最大驅(qū)動(dòng)電流為140mA[8];同樣,在實(shí)現(xiàn)CMOS高電平最大驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到200mA,而xilinx4006e的CMOS驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到170[8]mA。 7.與xilinx4006e端口電路相比,在延時(shí)和面積以及功耗略大的情況下,本論文研究設(shè)計(jì)的端口電路增加了雙沿觸發(fā)、將輸出數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)二次函數(shù)的輸出方式、通過添加譯碼器將配置端口的數(shù)目減少的新的功能,且驅(qū)動(dòng)能力更加強(qiáng)大。
上傳時(shí)間: 2013-07-20
上傳用戶:頂?shù)弥?/p>
CADENCE是現(xiàn)在主流IC設(shè)計(jì)軟件,中芯國際等大公司均使用其進(jìn)行IC設(shè)計(jì),本文將講述其使用方法
上傳時(shí)間: 2013-07-18
上傳用戶:小火車?yán)怖怖?/p>
CADENCE allegro constraint manager high speed
上傳時(shí)間: 2013-07-21
上傳用戶:ccsdebug
CADENCE軟件下自作的焊盤文件,常用的器件的封裝,包括了0805 0603 1206 1608 vga 排阻,插針等器件
標(biāo)簽: pad
上傳時(shí)間: 2013-06-12
上傳用戶:唐僧他不信佛
利用CADENCE軟件做的常用器件的封裝。
標(biāo)簽: dra_psm
上傳時(shí)間: 2013-07-24
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Verilog HDL是一種硬件描述語言(HDL:Hardware Discription Language),是一種以文本形式來描述數(shù)字系統(tǒng)硬件的結(jié)構(gòu)和行為的語言,用它可以表示邏輯電路圖、邏輯表達(dá)式,還可以表示數(shù)字邏輯系統(tǒng)所完成的邏輯功能。 Verilog HDL和VHDL是目前世界上最流行的兩種硬件描述語言,都是在20世紀(jì)80年代中期開發(fā)出來的。前者由Gateway Design Automation公司(該公司于1989年被CADENCE公司收購)開發(fā)。該書本由淺入深的介紹了該技術(shù)的相關(guān)知識(shí)。推薦閱讀。
標(biāo)簽: VerilogHDL 數(shù)字設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-05-30
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隨著信息寬帶化和高速化的發(fā)展,以前的低速PCB已完全不能滿足日益增長信息化發(fā)展的需要,而高速PCB的出現(xiàn)將對(duì)硬件人員提出更高的要求,僅僅依靠自
標(biāo)簽: CADENCE ALlegro PCB 信號(hào)完整性
上傳時(shí)間: 2013-05-22
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CADENCE軟件使用的教材書,很不錯(cuò)的內(nèi)容的
標(biāo)簽: Orcad
上傳時(shí)間: 2013-06-05
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