Sigma-Delta A/D轉換器利用過采樣,噪聲整形和數字濾波技術,有效衰減了輸出信號帶內的量化噪聲,提高了信噪比。與傳統的Nyquist轉換器相比,它降低了對模擬電路性能指標和元件精度的要求,簡化了模擬電路的設計,降低了生產成本。 本論文在對Sigma-Delta A/D轉換器原理研究的基礎上,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,設計了一個主要應用于音頻信號處理的Sigma-Delta A/D轉換器,分辨率達到16位。在調制器的設計中,本文采用了多級噪聲整形MASH(2-1)級聯調制器結構,同時,考慮了各種非理想因素對系統性能的影響,在SDtoolbox工具的幫助下使用Simulink進行調制器系統設計。并使用cADence Spectre對模塊電路進行設計仿真,包括運放,比較器,帶隙基準電壓源,CMOS開關,非交疊時鐘產生電路等。在數字抽取濾波器的設計中,采用了分級抽取技術,使用MATLAB軟件中的SPTool和FDATool工具對各級抽取濾波器進行優化設計。并在原有的濾波器算法的基礎上,采用了CIC濾波器和半帶濾波器,設計出了運算量和存儲量都相對少的三級抽取濾波器系統,大大降低了功耗和面積。 論文的仿真結果表明,所設計的Sigma-Delta A/D轉換器信噪比達到102.3dB,滿足系統需要的16位精度要求。 關鍵詞:Sigma-Ddta; 信噪比; 多級噪聲整形; 數字抽取濾波器
標簽: SigmaDelta 音頻 模數轉換器
上傳時間: 2013-06-27
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本文對基于FPGA的對象存儲控制器原型的硬件設計進行了研究。主要內容如下: ⑴研究了對象存儲控制器的硬件設計,使其高效完成對象級接口的智能化管理和復雜存儲協議的解析,對對象存儲系統整體性能提升有重要意義。基于SoPC(片上可編程系統)技術,在FPGA(現場可編程門陣列)上實現的對象存儲控制器,具有功能配置靈活,調試方便,成本較低等優點。 ⑵采用Cyclone II器件實現的對象存儲控制器的網絡接口,包含處理器模塊、內存模塊、Flash模塊等核心組成部分,提供千兆以太網的網絡接口和PCI(周邊元件擴展接口)總線的主機接口,還具備電源模塊、時鐘模塊等以保證系統正常運行。在設計實現PCB(印制電路板)時,從疊層設計、布局、布線、阻抗匹配等多方面解決高達100MHz的全局時鐘帶來的信號完整性問題,并基于IBIS模型進行了信號完整性分析及仿真。針對各功能模塊提出了相應的調試策略,并完成了部分模塊的調試工作。 ⑶提出了基于Virtex-4的對象存儲控制器系統設計方案,Virtex-4內嵌PowerPC高性能處理器,可更好地完成對象存儲設備相關的控制和管理工作。實現了豐富的接口設計,包括千兆以太網、光纖通道、SATA(串行高級技術附件)等網絡存儲接口以及較PCI性能更優異的PCI-X(并連的PCI總線)主機接口;提供多種FPGA配置方式。使用cADence公司的Capture CIS工具完成了該系統硬件的原理圖繪制,通過了設計規則檢查,生成了網表用作下一步設計工作的交付文件。
標簽: FPGA 對象存儲 原型
上傳時間: 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鍵的樞紐,它有諸多功能:芯片與芯片在數據上的傳遞(包括對輸入信號的采集和輸出信號輸出),電壓之間的轉換,對外圍芯片的驅動,完成對芯片的測試功能以及對芯片電路保護等。 本文采用了自頂向下和自下向上的設計方法,依據可配置端口電路能實現的功能和工作原理,運用cADence的設計軟件,結合華潤上華0.5μm的工藝庫,設計了一款性能、時序、功耗在整體上不亞于xilinx4006e[8]的端口電路。主要研究以下幾個方面的內容: 1.基于端口電路信號寄存器的采集和輸出方式,本論文設計的端口電路可以通過配置將它設置成單沿或者雙沿的觸發方式[7],并完成了Verilog XL和Hspiee的功能和時序仿真,且建立時間小于5ns和保持時間在0ns左右。和xilinx4006e[8]相比較滿足設計的要求。 2.基于TAP Controller的工作原理及它對16種狀態機轉換的控制,對16種狀態機的轉換完成了行為級描述和實現了捕獲、移位、輸出、更新等主要功能仿真。 3.基于邊界掃描電路是對觸發器級聯的構架這一特點,設計了一款邊界掃描電路,并運用Verilog XL和Hspiee對它進行了功能和時序的仿真。達到對芯片電路測試設計的要求。 4.對于端口電路來講,有時需要將從CLB中的輸出數據實現異或、同或、與以及或的功能,為此本文采用二次函數輸出的電路結構來實現以上的功能,并運用Verilog XL和Hspiee對它進行了功能和時序的仿真。滿足設計要求。 5.對于0.5μm的工藝而言,輸入端口的電壓通常是3.3V和5V,為此根據設置不同的上、下MOS管尺寸來調整電路的中點電壓,將端口電路設計成3.3V和5V兼容的電路,通過仿真性能上已完全達到這一要求。此外,在輸入端口處加上擴散電阻R和電容C組成噪聲濾波電路,這個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.在噪聲和延時不影響電路正常工作的范圍內,具有三態控制和驅動大負載的功能。通過對管子尺寸的大小設置和驅動大小的仿真表明:在實現TTL高電平輸出時,最大的驅動電流達到170mA,而對應的xilinx4006e的TTL高電平最大驅動電流為140mA[8];同樣,在實現CMOS高電平最大驅動電流達到200mA,而xilinx4006e的CMOS驅動電流達到170[8]mA。 7.與xilinx4006e端口電路相比,在延時和面積以及功耗略大的情況下,本論文研究設計的端口電路增加了雙沿觸發、將輸出數據實現二次函數的輸出方式、通過添加譯碼器將配置端口的數目減少的新的功能,且驅動能力更加強大。
標簽: FPGA 可配置 端口
上傳時間: 2013-07-20
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cADence是現在主流IC設計軟件,中芯國際等大公司均使用其進行IC設計,本文將講述其使用方法
標簽: Cadance 軟件使用
上傳時間: 2013-07-18
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cADence allegro constraint manager high speed
標簽: Allegro editor pcb
上傳時間: 2013-07-21
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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
標簽: pad
上傳時間: 2013-06-12
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利用cADence軟件做的常用器件的封裝。
標簽: dra_psm
上傳時間: 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字系統硬件的結構和行為的語言,用它可以表示邏輯電路圖、邏輯表達式,還可以表示數字邏輯系統所完成的邏輯功能。 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80年代中期開發出來的。前者由Gateway Design Automation公司(該公司于1989年被cADence公司收購)開發。該書本由淺入深的介紹了該技術的相關知識。推薦閱讀。
標簽: VerilogHDL 數字設計
上傳時間: 2013-05-30
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隨著信息寬帶化和高速化的發展,以前的低速PCB已完全不能滿足日益增長信息化發展的需要,而高速PCB的出現將對硬件人員提出更高的要求,僅僅依靠自
標簽: cADence ALlegro PCB 信號完整性
上傳時間: 2013-05-22
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cADence軟件使用的教材書,很不錯的內容的
標簽: Orcad
上傳時間: 2013-06-05
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