MASH結(jié)構(gòu)Sigma-Delta調(diào)制器的設(shè)計.pdf

1、伴隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，當(dāng)今的通信系統(tǒng)以及許多應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ谀?shù)轉(zhuǎn)換精度的要求越來越高，傳統(tǒng)意義上的奈奎斯特模數(shù)轉(zhuǎn)換器已經(jīng)難以滿足精度上的需求，Sigma-Delta模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以在保證轉(zhuǎn)換器速度的同時實現(xiàn)很高的精度，所以得到了廣泛的應(yīng)用。Sigma-Delta調(diào)制器作為Sigma-Delta模數(shù)轉(zhuǎn)換器的核心，采用過采樣技術(shù)和噪聲整形技術(shù)有效地抑制了信號帶內(nèi)的量化噪聲，從而達到提高調(diào)制器性能的目的。正因為如此，Sigma-Delta調(diào)制

2、器廣泛應(yīng)用于音頻電路、醫(yī)療成像、監(jiān)測地震等領(lǐng)域。
　　本文首先介紹了Sigma-Delta調(diào)制器的基本原理，并深入分析了調(diào)制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)對調(diào)制器性能的影響。在理論指導(dǎo)的基礎(chǔ)上，采用級聯(lián)（MASH）結(jié)構(gòu)設(shè)計了4階Sigma-Delta調(diào)制器。在Matlab軟件Simulink下設(shè)計了2-2級聯(lián)結(jié)構(gòu)和2-1-1級聯(lián)結(jié)構(gòu)的行為級模型?？紤]了非理想因素對于系統(tǒng)的影響，對MOS管開關(guān)非線性、時鐘抖動、KT/C噪聲、元器件失配等非理想因素進

3、行了分析，搭建了系統(tǒng)的非理想模型，并進行仿真，仿真結(jié)果表明在過采樣率為128，采樣頻率為256kHz時，系統(tǒng)的有效位數(shù)均在16bit以上。通過分析比較，最終選取2-2級聯(lián)結(jié)構(gòu)作為本設(shè)計的系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)。在系統(tǒng)級設(shè)計的基礎(chǔ)上，設(shè)計了調(diào)制器相應(yīng)的接口電路，主要包括積分器、比較器、時鐘電路、數(shù)字噪聲抵消邏輯單元等模塊。在Cadence軟件下對整體電路進行數(shù)?；旌戏抡?，通過Matlab計算后得到信噪比為100.3dB，有效位數(shù)為16.49bit，