Sigma-Delta模數轉換器的設計與研究——Sigma-Delta調制器的設計實現.pdf

1、Sigma-Delta模數轉換器(Sigma-Delta ADC)采用過采樣以及Sigma-Delta調制技術來實現模數轉換,具有轉換精度高的特點,非常適合用來實現數字通信系統(tǒng)和音頻信號處理系統(tǒng)中的模擬接口部件。過采樣技術有效降低量化器的位數大大降低了模擬電路元器件失配對ADC轉換器精度的限制,己成為實現高精度模數轉換的主要實現方式。 Sigma-Delta調制器作為Sigma-Delta模數轉換器的核心,是實現此類轉換器的關鍵

2、。因此,本論文設計了一個音頻16位Sigma-Delta ADC的調制器,并對數字濾波器進行了研究。 本文設計的調制器采用3階IFLF(Inverse Follow the Leader Feedback)結構。設計注重實用性,所以本設計努力降低電路的芯片面積和功耗。設計中內容包括,建立調制器的數學模型,對模型進行仿真,設計電路圖,電路原理仿真,版圖設計仿真等。該調制器用于Sigma-Delta ADC中,擁有良好的噪聲整形能力

3、,利用過采樣技術將信號頻帶內的噪聲推至高頻范圍,再由降采樣濾波器將高頻段噪聲濾除,提高了電路信噪比。 電路的性能為3.3V電壓電源供電,采用全差分開關電容電路實現,輸入信號帶寬24KHz,過采樣速率OSR為128,輸出數字信號的信噪比要達到98dB。 在分析電路工作原理的基礎上,對電路主要性能,如采樣率、信噪比、量化誤差、量化噪聲及噪聲整形等,做了理論上較詳細分析。考慮系統(tǒng)中非線性因素,如運放的有限增益、有限帶寬、噪聲和