摘要：设计一款可用于称重传感器ADC的高精度2-1级联结构sigma-delta调制器。在考虑非理想因素的前提下,采用Matlab/Simulink数学建模和仿真表明,在信号带宽为20 Hz,过采样率为1 024的情况下,该调制器的信噪比为170.7 dB。采用Charter 0.35μm工艺对该调制器进行电路级设计并用Spectre仿真,电路信噪比为144.8 dB,该结果高于22位要求的135 dB。

摘要：SMASH(sturdy multi-stage noise shaping)结构是解决级联低阶sigma-delta调制器量化噪声泄漏的有效方法。本文对SMASH设计的优缺点进行了分析,总结了高带宽高精度sigma-delta调制器的研究成果以及针对SMASH结构的连续时间调制器的系统级和电路级设计。

摘要：文中针对AUDIO CODEC IP核项目的实际需求,设计了一款应用于音频设备的14-bit sigma-delta调制器。采用过采样率(OSR)为256倍的2阶1-bit CIFB结构,应用了包含电路级噪声和非理想因素影响的simulink模型进行行为级仿真。在华力HLMC 55 nm CMOS工艺下,sigma-delta调制器采用开关电容积分电路来实现,各级积分器采用特殊的开关控制以减小电容大小,从而减小芯片面积,其测试结果可以达到SNDR=84.1d B(ENOB=13.67 bits)。

摘要：带通sigma-delta调制器因能对窄带射频信号直接数字化而越来越受到人们的重视,目前连续时间带通sigma-delta调制器大多采用LC据了较大的空间,例如螺旋电感器在集成电路的实现中占据了整体电路的一半以上,另一个缺点就是限制了谐振器的品质因数。为了使调制器有较大的动态输出范围有必要增加谐振器的品质因数,因此文中采用高Q值的有源电感来组成谐振器去设计一个连续时间带通sigma-delta ADC,中构建该仿真模型,最后测试的SNR达到73dB。

摘要：跨导运算放大器是模拟电路中的重要模块,其性能往往会决定整个系统的效果。这里设计了一种适用于高阶单环sigma-delta调制器的全差分折叠式共源共栅跨导运算放大器。该跨导运算放大器采用经典的折叠式共源共栅结构,带有一个开关电容共模反馈电路。运算放大器使用SIMC 0.18μm CMOS混合信号工艺设计,使用Spectre对电路进行整体仿真,仿真结果表明,负载电容为5 pF时,该电路直流增益可达72 dB、单位增益带宽91.25 MHz、相位裕度83.35°、压摆率35.1 V/μs、功耗仅为1.41 mW。本设计采用1.8 V低电源电压供电,通过对电路参数的优化设计,使得电路在低电压条件下仍取得良好的性能,能满足sigma delta调制器高精度的要求。

摘要：sigma-delta ADC具有分辨率高、抑制噪声能力强等优点,适合用于涡街流量计系统中涡街信号的采样。因此,在典型sigma-delta调制器的基础上,根据涡街信号的特点设计了一种新型sigma-delta调制器。该调制器用两个比较器和一个不加外部时钟的D触发器控制积分输出方向,且电路参数由涡街信号的幅值和频率来确定。同时,这种设计克服了原本存在的积分输出可能饱和的问题。仿真实验证明,新型sigma-delta调制器可以将输入信号的幅值转化为输出脉冲的占空比,也可以减少噪声成分并保留频率信息,满足涡街信号的采样需求。

摘要：针对高阶sigma-delta调制器稳定性差这一现实问题,提出分数阶PD~α相位补偿器的设计方法,能够有效弥补由于高阶sigma-delta调制器中多个积分器极点带来的系统相位滞后,提高系统稳定性,同时能够避免削弱系统输入信号增益,进一步提高了sigma-delta调制器噪声整形能力。采用粒子群优化算法设计所提分数阶PD~α相位补偿器参数,有效减小了所提新型相位补偿器的设计难度。最后,仿真结果验证了方法的可行性和实用性。

摘要：将滑模控制策略引入到sigma-delta调制器设计中,用于分析一位比较器环节对sigma-delta调制器系统产生的非线性影响。通过将sigma-delta调制器中积分器的状态输出作为研究变量,一位比较器环节作为变结构单元对系统工作原理进行重新建模,同时基于滑模变结构控制理论推导出了采用近似线性化方法分析一位比较器非线性特性需满足的基础条件。在保证满足一位比较器环节可近似线性化处理的基础上,采用智能优化算法对sigma-delta调制器系统参数进行优化设计,降低了调制器系统参数设计难度,同时进一步提高系统性能。理论分析和仿真结果验证了本文方法的可行性和有效性。

摘要：设计了一个适用于音频信号系统的sigma-delta调制器。针对24KHz的音频信号,比较了各种调制器结构,选择了二阶一位的采样型结构。sigma-delta调制器工作在1.8V电源电压下,采用全差分开关电容电路,功耗为6.5mW。仿真结果显示在256倍的过采样率,12.288MHz的采样频率下,信噪比(SNR)可达到98dB,实现16位的精度。该调制器采用UMC 0.18μm混合信号工艺实现,电容采用MIM结构,有效面积为0.209mm2。完全可用于设计低成本、高性能芯片。

摘要：为减小生理信号采集应用中仪表放大器的设计难度,需在低功耗、小信号带宽的前提下大幅度提高模数转换单元的精度和动态范围以作补偿。为此,面向生理信号采集应用,实现了一种带前馈结构的高精度三阶五比特sigma-delta调制器,其不需要复杂的OTA结构和过高的过采样率,且功耗较低,并将二阶噪声整形动态元件匹配方案应用于DAC中,以避免多比特量化造成的非线性谐波失真。该sigma-delta调制器采用SMIC 0.18μm CMOS标准工艺,在1 MHz的采样率,1 kHz的信号带宽内,峰值SNDR达到111 dB,动态范围达到120 dB,有效位数达到18 bit,工作电源电压为1.8 V,整体功耗为0.87 mW。