一種24位Delta-Sigma A-D轉(zhuǎn)換器的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著數(shù)字信號處理和集成電路的發(fā)展，高精度的A/D轉(zhuǎn)換器在現(xiàn)代數(shù)字處理和數(shù)字通信系統(tǒng)中有著重要的地位，在溫度監(jiān)控、精密儀表測量等信號處理系統(tǒng)中有著廣泛的應用。
　　本文設計了一款應用于溫度監(jiān)控的24位高精度Delta-Sigma A/D轉(zhuǎn)換器，電路實現(xiàn)采用SMIC0.18umCMOS工藝。本文主要內(nèi)容包括:
　　1、分析和研究了常見A/D轉(zhuǎn)換器的類型和各自優(yōu)缺點，以及主要技術指標。確定了設計的A/D轉(zhuǎn)換器的類型為Delta-S

2、igma，對其加以重點分析，并確定了設計指標。
　　2、通過理論分析，確定了調(diào)制器的階數(shù)和過采樣因子以及數(shù)字抽取濾波器的類型;通過Matlab對理想模型的系統(tǒng)仿真，確定了調(diào)制器和數(shù)字抽取濾波器的結(jié)構(gòu)。對調(diào)制器中的非理想因素進行大量仿真，確定合理的非理想?yún)?shù)。對Delta-Sigma A/D轉(zhuǎn)換器進行系統(tǒng)仿真，得到有效位數(shù)為25.30位。
　　3、調(diào)制器模塊設電路設計包括運算放大器、動態(tài)比較器和積分器等，運算放大器加入了補償電

3、容和電阻來保證穩(wěn)定性，動態(tài)比較器加入了RS觸發(fā)器，用來保證輸出的合理性。并對晶體管級電路進行仿真和Matlab功率譜密度分析，得到其有效位數(shù)是23.56位;對數(shù)字抽取濾波器進行RTL級代碼設計和功能仿真，為了減少硬件資源的使用，對于CIC補償濾波器和半帶濾波器的系數(shù)進行CSD編碼，從而可以減少乘法運算中加法器的使用，大大降低硬件資源開銷。
　　4、最后調(diào)制器整體電路版圖設計，對版圖進行合理布局和規(guī)劃，并使用Matlab對仿真結(jié)果進