摘要：基于55 nm CMOS工艺,设计了一种级间运放共享的级联噪声整形(MASH)结构σ-δ调制器。采用2-2 MASH结构对调制器参数进行了设计。对经典结构的开关电容积分器进行了改进,并应用到调制器电路的设计中,实现了两级调制器之间的运放共享,在达到高精度的同时减少了运放的数量,显著降低了MASH结构调制器的功耗。仿真结果表明,在3.3 V电源电压下,调制器信噪失真比为111.7 dB,无杂散动态范围为113.6 dB,整体功耗为16.84 mW。

摘要：针对高精度σ-δ调制器因采用高阶或者级联结构而存在满摆幅输入条件下积分器容易过载以及电路复杂度较高的问题,利用Matlab设计了一种满摆幅输入的高精度σ-δ调制器。采用描述调制器时域模型的方法,使用代码自动综合出满足要求的调制器系数。该调制器电路采用Tower Jazz 0.18μm CMOS工艺进行设计与仿真,结果表明,带宽内的信噪失真比达到105.5 dB,有效位数为17.2位,版图面积为0.4 mm^(2),在5 V电源电压下功耗为1.2 mW。该调制器可用于对任意输入信号幅度的低频微弱信号进行精确检测的传感器信号采集电路中。

摘要：基于180 nm CMOS工艺,设计了一种应用于音频领域的可重构前馈式3阶Σ-Δ连续时间调制器。传统Σ-Δ连续时间调制器只有一种工作模式,而该设计利用可重构的积分器使Σ-Δ连续时间调制器具有高精度和低功耗两种工作模式。此外,采用的加法器提前技术减小了调制器功耗,负电阻补偿技术提高了调制器的SNDR,额外环路延时补偿技术提高了调制器的稳定性。仿真结果表明,在20 kHz信号带宽、1.8 V电源电压下,低功耗模式下调制器的SNDR为94.7 dB,功耗为291μW;高精度模式下调制器的SNDR为108 dB,功耗为436.6μW。

摘要：为满足高精度σ-δ调制器在实际应用中对于低功耗日益严格的要求,提出一种基于自稳零和双通道动态运放结合的AZFA技术的离散型σ-δ调制器。设计采用局部前馈、全局反馈的全差分二阶单bit量化结构,具有低功耗、低失调、低噪声、稳定性好的优点。整体电路采用SMICBCD 0.18μm工艺,工作电压为5 V。仿真结果表明,在过采样率(OSR)为512、采样时钟频率为163 kHz条件下,其信噪比、有效位数、整体功耗等相关指标均有优秀表现,适用于低速高精度低功耗系统的应用场景。

摘要：提出了一种用于增量型Σ-ΔADC的调制器设计的算法。该算法针对增量型Σ-ΔADC中的积分器系数进行优化,采用两步式搜索的方法,对可能的最优解组合进行多次求解与对比分析。基于该算法,设计了一种16位40 kS/s增量型Σ-ΔADC。可以对ADC电路的有效精度和输入采样速率这两个性能指标进行有效调节及优化。仿真结果表明,采用所提出的优化设计算法可以将ADC的输入采样速度由40 kS/s提升到51 kS/s,或者将ADC的ENOB由13.76 bit提高到14.72 bit,且不增加额外功耗。

摘要：针对应用于音频设备中的Σ-ΔADC,提出一款改进的Σ-ΔADC调制器.该调制器结构改进传统调制器的结构并对调制器系数进行优化,克服传统Σ-ΔADC调制器结构的缺点,同时对调制器中的两个关键电路即OTA放大器和比较器也进行优化,极大改善了OTA放大器和比较器性能.改进后的调制器具有低电压、低功耗、高精度和较好的鲁棒性的特点.该调制器采用1.2 V低电压供电,过采样比(OSR)为128,采样频率为6.144 MHz,信号带宽为20 kHz.基于SMIC0.11μm的工艺下,完成了Σ-ΔADC调制器的版图设计,并最终流片成功.芯片流片后的成测结果表明,调制器的信噪比达到102.4 dB,有效位达到16.7 bit,调制器的整体功耗仅1.17 mW左右,整个调制器的版图的面积仅为0.122 mm2左右.调制器的成测性能指标表明,该调制器是音频芯片中Σ-ΔADC电路的良好选择.

摘要：为了抑制σ-δ调制器的直流失调及其温度漂移,并使调制器对版图失配具有更高的鲁棒性,本文设计了一种多处采用斩波调制的σ-δ调制器。通过对调制器第一级积分器采样路径、反馈路径和放大器进行斩波调制,电路有效抑制了版图失配和低频闪烁噪声对σ-δ调制器的不利影响,减小了σ-δ调制器的直流失调电压,提升了σ-δ调制器的信噪比。本文基于0.18μm CMOS工艺进行设计,供电电压为5V,在信号带宽为72KHz内,调制器信噪比达到113dB,即18.4位有效位数,直流失调降低至4.2μV,可以用于测量微小的传感器信号。

摘要：针对MEMS传感器输出电压小并且频率低的特点,设计了一种低噪声嵌套斩波σ-δ调制器。该调制器采用单环积分器级联前馈(CIFF)结构与嵌套斩波技术结合,降低了传感器接口电路的低频噪声,并减小了CMOS电路中斩波开关引入的残余失调电压。仿真结果表明,提出的嵌套调制器可以有效抑制低频噪声。采用嵌套斩波Σ-Δ调制设计,在100 Hz信号带宽内,调制器最高信噪比达到109 dB,即17.8 bits的有效位数,满足了MEMS传感器低频微弱信号检测的要求。

摘要：为解决无线射频收发机中锁相环存在的功耗高、精度低、不能小数分频等问题,提出了一种基于55 nmCMOS工艺的小数分频电荷泵锁相环,降低噪声对电路性能的影响,为无线收发机提供稳定的震荡信号。采用三阶噪声整形结构的数字σ-δ调制器,设计了24位高精度可编程小数分频器。同时设计了一种线性移位寄存器,产生随机数列降低小数杂散。采用单位增益缓冲器有效地降低了电荷泵的电流失配。SPECTRE仿真结果表明,电荷泵的充放电流失配为0.87%,锁相环的输出频率范围为2.1~2.9 GHz,相位噪声为-108 dBc/Hz@1 MHz,分频比为5~128,锁定时间小于3.5μs,功耗为8.56 mW。

摘要：设计了一种应用于18位高精度音频模数转换器(ADC)的三阶σ-δ调制器。调制器采用2-1级联结构,优化积分器的增益来提高调制器的动态范围。采用栅源自举技术设计输入信号采样开关,有效提高了采样电路的线性度。芯片采用中芯国际0.18μm混合信号CMOS工艺,在单层多晶硅条件的限制下,采用MIM电容,实现了高精度的σ-δ调制器电路。测试结果表明,在22.05kHz带宽内,信噪失真比(SNDR)和动态范围(DR)分别达到90dB和94dB。