連續(xù)時間Sigma-Delta調(diào)制器設(shè)計.pdf

1、在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中,模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)作為模擬領(lǐng)域和數(shù)字領(lǐng)域的橋梁,是一個關(guān)鍵的必不可少的部分。在模數(shù)轉(zhuǎn)換領(lǐng)域中,Sigma-Delta ADC是一種新型模數(shù)轉(zhuǎn)換器,它采用過采樣和噪聲整形技術(shù),具有轉(zhuǎn)換精度高、對模擬電路要求低、適合低電壓工作、方便與數(shù)字信號處理電路單片集成等眾多優(yōu)點,得到了日趨廣泛的研究和應用。連續(xù)時間Sigma-Delta ADC在傳統(tǒng)離散結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,采用連續(xù)時間積分器及多位量化反饋技術(shù),已能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的流水線結(jié)構(gòu),

2、應用于高速、高精度領(lǐng)域,同時由于其電路實現(xiàn)的特殊性,使得在同等性能指標下,可以獲得極低的功耗。
　　 論文設(shè)計了一個連續(xù)時間Sigma-Delta調(diào)制器,應用于高精度圖像的醫(yī)療電子圖像處理系統(tǒng)中。論文重點研究了連續(xù)時間Sigma-Delta調(diào)制器的設(shè)計方法及電路實現(xiàn)。論文首先介紹了Sigma-Delta ADC的工作原理及其典型應用；在系統(tǒng)指標要求下,通過MATLAB的simulink工具對調(diào)制器進行了系統(tǒng)建模和系數(shù)縮放,并對運

3、放和時鐘的非理想因素進行了系統(tǒng)建模,確定電路設(shè)計指標,指導電路設(shè)計的實現(xiàn)；最后,完成了5MHz信號帶寬、14位精度的連續(xù)時間調(diào)制器的設(shè)計。
　　 本設(shè)計采用連續(xù)時間Sigma-Delta結(jié)構(gòu),采樣速率可以達到320MSPS,信號處理帶寬達到5MHz,ADC精度達到14位,可以應用于高精度CMOS圖像傳感器的芯片級處理中,如醫(yī)療中的圖像拍攝。相對同等指標下的流水線結(jié)構(gòu),其功耗低了一半以上,只有19.8mW。論文在運算放大器中設(shè)計了