Σ△調(diào)制器仿真數(shù)據(jù)處理.pdf

1、過采樣∑ΔA/D轉(zhuǎn)換器采用∑△調(diào)制技術(shù)來實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換，非常適合用來實現(xiàn)數(shù)字通信系統(tǒng)和信號處理系統(tǒng)中的模擬接口部件。這類A/D轉(zhuǎn)換器可充分利用現(xiàn)代VLSI的高速、高集成度的優(yōu)點，同時避免了元器件失配對A/D轉(zhuǎn)換器精度的限制，已成為實現(xiàn)高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換的主要技術(shù)?！痞ふ{(diào)制器與過采樣技術(shù)相結(jié)合，對量化誤差噪聲進(jìn)行整形，有效衰減輸出信號的帶內(nèi)量化噪聲，提高了帶內(nèi)信噪比，使得利用粗轉(zhuǎn)換器進(jìn)行高精度的模/數(shù)、數(shù)/模轉(zhuǎn)換成為可能?！啤髡{(diào)制器仿真數(shù)據(jù)的處

2、理在設(shè)計∑△調(diào)制器過程中起著非常重要的指導(dǎo)作用，通過分析處理建模仿真數(shù)據(jù)可為實際電路設(shè)計提供參數(shù)優(yōu)化和性能指標(biāo)參考等。 本文對一種適用于音頻信號范圍的過采樣∑ΔA/D轉(zhuǎn)換器的調(diào)制器部分進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和電路研究，輸入信號帶寬10KHz，精度12位，建立了調(diào)制器的行為級模型，并通過仿真數(shù)據(jù)的處理指導(dǎo)了調(diào)制器的電路設(shè)計。論文首先對∑△調(diào)制器的原理進(jìn)行了介紹，分析了各種結(jié)構(gòu)及參數(shù)對調(diào)制器精度和信噪比的影響；接著，在理論指導(dǎo)的基礎(chǔ)上，利用MA

3、TLAB的Simulink工具包對二階∑△調(diào)制器進(jìn)行了行為級建模和仿真，并利用程序等效實現(xiàn)了數(shù)字抽取濾波器的功能，對調(diào)制器的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行了降采樣和濾噪處理，通過FFT分析得到了信號頻譜、調(diào)制器的精度和信噪比等性能指標(biāo)；為了對∑△調(diào)制器進(jìn)行完整的行為級仿真，構(gòu)造了在Simulink環(huán)境下∑Δ調(diào)制器的噪聲模型，考慮了影響調(diào)制器性能的一些主要非理想因素，通過仿真驗證了噪聲模型的正確性；最后，設(shè)計實現(xiàn)了調(diào)制器的電路結(jié)構(gòu)，對于運算放大器、積分器、

4、比較器、時鐘產(chǎn)生等電路，利用Cadence Spectre對各電路進(jìn)行了仿真，驗證其功能，給出了∑△調(diào)制器整體電路仿真結(jié)果；對最終仿真結(jié)果導(dǎo)入MATLAB中得到了電路實現(xiàn)的調(diào)制器的性能指標(biāo)，與建模仿真數(shù)據(jù)處理結(jié)果相對比。 最終結(jié)果表明：設(shè)計的二階∑Δ調(diào)制器在采樣時鐘為1.28MHz，過采樣率為64時，各級均采用單位量化，考慮非理想因素影響時，信噪比為74.3dB，精度為12.05bits，能滿足精度12位要求。實際的∑Δ調(diào)制器電