18bits Sigma-Delta DAC的設(shè)計.pdf

1、數(shù)模轉(zhuǎn)換器是連接現(xiàn)實的模擬世界和虛擬的數(shù)字世界之間的橋梁，而精度就是衡量數(shù)模轉(zhuǎn)換器性能的重要指標(biāo)。隨著電子產(chǎn)品的普及，人們對DAC精度的要求也越來越高。與傳統(tǒng)的Nyquist采樣DAC相比，Sigma-DeltaDAC能夠以較低的硬件消耗獲得較好的精度。因此，Sigma-DeltaDAC成為數(shù)?；旌项I(lǐng)域研究的一大熱點。
　　本文首先介紹了課題來源、Sigma-DeltaDAC的發(fā)展及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，然后詳細(xì)闡述了DAC的工作原理和

2、各個主要模塊的MATLAB行為級建模仿真，確定了各模塊的基本架構(gòu)。通過對不同結(jié)構(gòu)的調(diào)制器結(jié)構(gòu)的對比和分析，最終采用一位量化的五階全前饋結(jié)構(gòu)Sigma-Delta調(diào)制器；通過對信噪比傳遞函數(shù)的分析，最終確定了128倍的過采樣率并確定了三級數(shù)字FIR濾波器級聯(lián)來實現(xiàn)高倍插值的目的；通過對不同類型的模擬濾波器傳遞函數(shù)的仿真結(jié)果對比，最終決定選用六階貝賽爾模擬低通濾波器。調(diào)制器是Verilog代碼來描述，而模擬低通濾波器采用CMOS模擬開關(guān)電容

3、電路來實現(xiàn)。最終確定的系統(tǒng)指標(biāo)為：輸入信號帶寬100kHz，過采樣率128，時鐘采樣頻率25.6MHz。
　　Sigma-DeltaDAC采用GF0.35μm CMOS工藝，數(shù)字部分使用該工藝進行邏輯綜合和自動布局布線，模擬部分則是在該工藝條件下進行的電路設(shè)計和手動版圖設(shè)計。其中數(shù)字部分主要是數(shù)字插值濾波器和調(diào)制器，模擬部分包括單雙短轉(zhuǎn)換電路、1位D/A、兩相不交疊時鐘、基準(zhǔn)電路及運算放大器等五個小模塊。
　　電路設(shè)計完成后