【摘 要】
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近年来,基于sigma-delta调制器的过采样技术被广泛的应用于模拟和数字接口电路,这种技术对实现高精度模数转换器有较多优势,同时可以降低系统功耗,但对工艺要求不是很苛刻,而
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近年来,基于sigma-delta调制器的过采样技术被广泛的应用于模拟和数字接口电路,这种技术对实现高精度模数转换器有较多优势,同时可以降低系统功耗,但对工艺要求不是很苛刻,而且采用合适的低电压,以保证电路在低电压下可靠的工作。本论文中,首先介绍模数转换器的各种参数的意义,以及一阶sigma-delta调制器和高阶sigma-delta调制器的原理;给出解决高阶单环sigma-delta调制器不稳定性的方案,引入级联结构调制器,特别针对级联结构调制器中的失配和开关电容积分器的非理想特性进行详细的讨论;本设计的sigma-delta调制器采用2-1级联结构和一位量化器,调制器采用全差分开关电容电路实现;同时对整个调制器的各个模块进行了电路设计,包括跨导放大器、开关电容积分器、量化器、两相非交叠时钟等,并利用Hspice和Spectre仿真工具对这些电路进行仿真测试;最后,利用MATLAB软件和SIMULINK工具对整个级联调制器进行行为级仿真。本设计采用0.35微米标准CMOS工艺,其中NMOS和PMOS晶体管的阈值电压分别为0.54伏和-0.48伏,电源电压为1.5伏,奈奎斯特转换率为50kHz,过采样率为80,该调制器可实现动态范围98dB,16位的转换精度,适合高保真数字音频应用。
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