论文部分内容阅读
∑-△调制器的健壮性(robustness)和对电路非理想性的容忍性(tolerance),使得基于∑-△调制器的模数转换器在低电压、低功耗、低成本、高解析度方面的应用越来越受到重视和研究。高精度和低转换速率的特点,使得∑-△模数转换器非常适合量测应用。
本文对一个适合于量测的低压高精度∑-△模数转换器的调制器部分进行了结构设计和实现,调制器的规格定为信号带宽1KHz,精度16位,输入动态范围1V (peak to peak)。论文首先介绍了∑-△调制器采用过采样和噪声整形技术实现模数转换的工作原理和结构,接着提出了实现高精度量测应用的∑-△调制器的结构及其参数,利用Matlab中的Simulink工具对提出的结构进行了建模,理想情况下系统行为级的仿真结果表明,在过采样率OSR等于256的情况下调制器的SNR值可达102.3dB,精度为16.7bits,同时详细的分析了积分器中运算放大器非理想性对调制器性能的影响,提出了本文中运算放大器的设计规格,最后给出了调制器中各个模块的电路及版图设计,包括全著分运算放大器、开关电容积分器、比较器、非重叠时钟等,整个系统的设计采用低电压2.5V设计(5V工艺),在比较器和锁存器的设计中采用了再生式结构,以达到降低整个系统的功耗,仿真结果表明,实际整个调制器的有效精度可达12位,设计采用HHNEC 0.35μm 5.0V CZ6H CMOS 工艺。