高精度ΣΔADC的研究.pdf

1、過(guò)采樣求和．增量(∑△)A/D轉(zhuǎn)換器(ADC)是當(dāng)前高精度ADC的一種主流結(jié)構(gòu)。在音頻、數(shù)字電視和無(wú)線通信等方面有廣泛的應(yīng)用。如何設(shè)計(jì)高性能高階穩(wěn)定的∑△ADC是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。 本文以十五國(guó)防預(yù)研課題和北京微電子技術(shù)研究所課題為背景，系統(tǒng)深入的研究了高精度高階∑△ADC。所做的主要研究工作及其創(chuàng)新點(diǎn)如下： 1．作為主要完成人，作者參與完成了一款過(guò)載穩(wěn)定和動(dòng)態(tài)DC抖動(dòng)的16位音頻單環(huán)5階1位CRFF型∑△ADC設(shè)計(jì)

2、和測(cè)試工作。芯片采用0.5μm 5V CMOS工藝，整個(gè)芯片面積約為4.1*2.4mm<'2>，芯片功耗僅為90mW，已成功流片。 2．提出了一個(gè)單環(huán)高階1位∑△調(diào)制器的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。按照設(shè)計(jì)指標(biāo)，考慮功耗因素，合理的選取和設(shè)計(jì)了一個(gè)單環(huán)5階1位CRFF型調(diào)制器。 3．基于調(diào)制器降階和積分器復(fù)位的方法，提出了一種數(shù)字開(kāi)關(guān)過(guò)載穩(wěn)定方法。相對(duì)Pneumatikakis和T．H．Kuo提出的方法過(guò)載恢復(fù)速度快。該方法可適用于任

3、意階單環(huán)1位CRFF型∑△調(diào)制器中。 4．提出一種動(dòng)態(tài)DC抖動(dòng)技術(shù)來(lái)消除高階∑△ADC的弦音，與Norsworthy提出的動(dòng)態(tài)AC抖動(dòng)技術(shù)相比，在略微損失信噪比的情況下，數(shù)字電路面積減小了2/3。 5．設(shè)計(jì)建立了考慮電路噪聲和開(kāi)關(guān)電容電路的非理想因素的∑△調(diào)制器的系統(tǒng)級(jí)數(shù)學(xué)模型，借以通過(guò)系統(tǒng)級(jí)仿真，得出電路級(jí)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵指標(biāo)。電路級(jí)仿真驗(yàn)證顯示系統(tǒng)級(jí)建模的仿真方法對(duì)指導(dǎo)電路級(jí)設(shè)計(jì)是有效的?！啤髡{(diào)制器的通用評(píng)價(jià)指標(biāo)Figur