本文關(guān)鍵詞：用于計(jì)量的高精度Delta-Sigma ADC的設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： Delta-Sigma 三階前饋 全差分開關(guān)電容電路 數(shù)字降采樣濾波器

【摘要】：計(jì)量用ADC需要很高的精度，而目前Delta-Sigma是設(shè)計(jì)高精度ADC的主要選擇結(jié)構(gòu)。因而采用結(jié)合了過采樣和噪聲整形技術(shù)的Delta-Sigma結(jié)構(gòu)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。本文設(shè)計(jì)了一個(gè)集成了片內(nèi)可編程增益放大器（PGA）和帶隙基準(zhǔn)的高精度Delta-Sigma ADC。 本文首先對(duì)課題的研究背景做了介紹，然后詳細(xì)闡述了Delta-SigmaADC的組成及工作原理。同時(shí)，詳細(xì)討論了運(yùn)算放大器有限直流增益、有限帶寬、有限擺率，電容失配，采樣開關(guān)的非零導(dǎo)通電阻，系統(tǒng)死區(qū)，空閑音(idle tone)以及系統(tǒng)穩(wěn)定輸入范圍等非理想因素對(duì)系統(tǒng)性能的影響。隨后根據(jù)所要求的指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)，主要包括Delta-Sigma調(diào)制器的結(jié)構(gòu)選取、調(diào)制器階數(shù)和過采樣率的確定、積分器增益和前饋系數(shù)的確定。設(shè)計(jì)出三階單環(huán)前饋一位量化過采樣率為512的Delta-Sigma ADC，采用全差分開關(guān)電容電路實(shí)現(xiàn)可編程增益放大器(PGA)、積分器、比較器、加法器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。數(shù)字電路部分采用無符號(hào)數(shù)的形式實(shí)現(xiàn)數(shù)字降采樣濾波器，并完成分頻器、增益控電路、過載檢測(cè)電路、串行接口電路和校準(zhǔn)電路的設(shè)計(jì)。對(duì)設(shè)計(jì)的調(diào)制器進(jìn)行了相應(yīng)的非理想特性的系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證。最后采用GF0.35μm CMOS工藝進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和版圖設(shè)計(jì)。 版圖后仿真結(jié)果表明，，在19Hz的信號(hào)帶寬內(nèi)ADC噪底在-143dB以下，諧波在-110dB以下，模擬部分總功耗為3.777477mW。驗(yàn)證結(jié)果表明電路性能滿足設(shè)計(jì)要求。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN792;TN722

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊驍;陳貴燦;程軍;徐曉云;;一種新型級(jí)聯(lián)ΣΔ調(diào)制器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);2008年12期

本文編號(hào)：1171742