【摘 要】
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模数转换器是将模拟信号转换成数字信号的电路系统,广泛应用于各种信号处理技术中.基于过采样技术的Sigma-Delta ADC以速度换精度,以时间概念上的数列均值精度来替代采样/保
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模数转换器是将模拟信号转换成数字信号的电路系统,广泛应用于各种信号处理技术中.基于过采样技术的Sigma-Delta ADC以速度换精度,以时间概念上的数列均值精度来替代采样/保持电路对ADC分辨率的决定性作用,使得我们可以绕过传统Nyquist率ADC由于元器件失配对精度的限制,通过噪声整形、数字滤波来获得高精度的A/D转换,成为实现中低速、高精度模数转换的主要技术.该文针对无线通信的基带处理,研究了Sigma-Delta ADC在高速、高精度场合中的应用,设计了一种适用于射频接收机基带信号处理的高速、高精度模数转换器的调制器部分.论文首先对Sigma-Delta ADC原理和各种结构进行了详细分析,然后在理论指导和行为级仿真优化的基础上确定了调制器的拓扑结构和级间参数以及各个模块电路的性能指标.接着着重论述了系统的关键电路如运放、开关电容电路、比较器、时钟产生电路的工作原理以及设计思想.设计的Sigma-Delta调制器采用了两级四阶结构,由全差分开关电容电路实现.采样时钟为64MHz,过采样比为32,单比特量化.采用双层多晶,4层金属,N阱0.35um CMOS工艺实现;电源电压3.3V、D/A参考电平±1.6V.仿真结果显示,在2MHz的转换频率下,调制器的SNR达到87dB,功耗约为130mW.
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