連續(xù)時間Sigma-Delta ADC的研究與設計.pdf

1、在通信、雷達、探測等實時性較強的應用領域,數據處理和數據采集具有一體化發(fā)展的趨勢,系統(tǒng)具有參數化和平臺化的發(fā)展特征,對于調制器的算法也會根據需要而進行更新,因此固化的、非透明的處理方式難以適應不斷出現的新的需求。對使用分立元件實現,并能動態(tài)配置的ADC進行研究是十分必要的。由于連續(xù)時間Sigma-DeltaADC具有高分辨率、高帶寬,對模擬器件參數匹配要求低等特點,使用分立元件實現成為可能。
　　本設計通過高速模擬器件和FPGA處

2、理芯片構建高性能的連續(xù)時間Sigma-Delta ADC,具有價格較低、結構緊湊的特點。連續(xù)時間Sigma-Delta ADC由Sigma-Delta調制器和降采樣濾波器兩部分構成。本文分為理論設計和硬件實現兩部分。先從原理分析入手,詳細闡述過采樣和噪聲整形兩個關鍵技術,深入分析了Sig ma-Delta調制器基本原理和常用結構,并在采樣網絡、時鐘頻率、時鐘抖動等方面對離散時間和連續(xù)時間Sigma-Delta調制器的優(yōu)缺點進行對比分析,

3、得出連續(xù)時間Sigma-Delta調制器可以達到更高帶寬的結論。在此基礎上確定了調制器的結構、量化器位數、過采樣率,使用Matlab對Sigma-Delta調制器進行系統(tǒng)設計,建立了系統(tǒng)模型。降采樣濾波器采用CIC濾波器、補償濾波器、半帶濾波器級聯(lián)的形式,從而降低資源使用率并提高了運算效率。在理論設計的基礎上,采用高速模擬器件和FPGA處理芯片完成Sigma-Delta ADC的硬件設計,并對各硬件模塊進行詳細的分析和介紹。利用補償濾波