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△∑的模数转换器在当今世界广泛的应用于音频和无线通信编解码系统。它的发展有将近三十年的历史。△∑的模数转换器实现了高精度,高线性度的AD转换,在工艺发展迅速的今天,由于它的对工艺不敏感的特点,使它越来越广泛的应用于无线或手持设备的片上系统中。
本文利用了自顶向下的设计方法,首先根据应用领域确定对△∑的模数转换器的实际指标需求。然后通过跟踪国际国内顶级杂志上的论文对各种不同结构△∑的调制器进行了分析比较,并以功耗和可行性为标准选择了2-2级联结构的调制器。随后利用MATLAB simulink对△∑的调制器进行了行为级仿真,确定了各个子模块的主要参数。最终根据指标设计出了全部电路,包括放大器,积分器,偏置电路,时钟产生器,电压自举式开关,并给出了电路仿真结果。
本文所提出的⊿∑ A/D调制器中,通过利用MATLAB建模优化使得[12]中的运算放大器在0.18um工艺中,可以在1.5mW的功耗下实现12.8ns的建立时间,使得其性能比论文[12]中的更好。恒定跨导无衬偏效应的电流源电路设计,使得在工艺,电压,温度发生一定变化的情况下放大器性能基本不变,也就同时降低了电流源的余量,节省了功耗。没有可靠性问题的电压自举开关,使得在1.5V电源供电的时候,开关具有小于100欧姆的导通电阻。可测试设计,使得电路的测试成本都大大的降低了。