三階級聯(lián)Sigma-Delta調(diào)制器設(shè)計.pdf

1、本文設(shè)計了三階級聯(lián)Sigma-Delta調(diào)制器，工作主要有兩大塊： (1)設(shè)計了一種應(yīng)用于低壓，低失真開關(guān)電容(SwitchCapacitor)電路的體效應(yīng)補償開關(guān)結(jié)構(gòu)。該開關(guān)電容電路可實現(xiàn)軌至軌(Rail-to-Rail)信號轉(zhuǎn)換，比傳統(tǒng)的自舉電路具有更少的總諧波失真，其差值約為19dB。 (2)設(shè)計一種三階(2-1)級聯(lián)Sigma-Delta調(diào)制器能實現(xiàn)高精度的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，可以應(yīng)用于無線電收發(fā)器中音頻解碼器。整個Sig

2、ma-Delta調(diào)制器的設(shè)計，包括傳輸函數(shù)、系統(tǒng)以及主要模塊的電路設(shè)計并且考慮電路的非理想因素。在完成傳輸函數(shù)設(shè)計，運用SIMULINK/MATLAB對級聯(lián)調(diào)制器系統(tǒng)仿真，并獲得93dB的信噪比，相當(dāng)于實現(xiàn)16位精度的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。之后對組成調(diào)制器的關(guān)鍵模塊——開關(guān)電容積分器進行電路設(shè)計，尤其針對運算放大器，并且考慮所有電路非理想因素。 全文具體結(jié)構(gòu)安排如下： 第一章為緒論，論述了本論文工作的意義和研究目的及主要工作內(nèi)容。

3、 第二章將論述開關(guān)電容的基本模塊，如運算放大器、電容、開關(guān)以及無交疊時鐘。之后是描述開關(guān)電容電路的應(yīng)用以及開關(guān)電容低壓應(yīng)用的局限性。 第三章討論低壓環(huán)境下，一些有關(guān)開關(guān)電容電路應(yīng)用。然后設(shè)計一種體效應(yīng)補償開關(guān)電路，并加以討論。 第四章就過采樣ADC的基本原理進行概述，綜合量化噪聲、輸入信號和量化器的分辨率對量化器輸出信號的影響進行研究。在對Nyquist采樣A/D轉(zhuǎn)換器的局限性簡單描述之后，將介紹A/D轉(zhuǎn)換中過采樣

4、和反饋原理。接下來是基于過采樣技術(shù)的Sigma-Delta調(diào)制器分類討論。 第五章針對Sigma-Delta調(diào)制器中非理想因素的討論。這些非理想因素包括：建立誤差、增益和極點誤差、采樣噪聲、運放熱噪聲以及抖動噪聲。 第六章在綜合考慮調(diào)制器結(jié)構(gòu)選擇、過采樣率、信號比例縮放和電路噪聲的基礎(chǔ)上采樣SIMULINK工具進行系統(tǒng)架構(gòu)和仿真。包括最重要的部分，開關(guān)電容積分器的討論。之后對組成調(diào)制器的關(guān)鍵模塊——開關(guān)電容積分器進行電路