基于激光井底勘探的高精度ADC的研究與設計.pdf

1、激光井底勘探器主要是利用半導體激光器的對溫度的敏感特性監(jiān)測井底的溫度，采集溫度信號而達到預防火災和瓦斯爆炸的發(fā)生，進一步避免損失，在預防煤炭自燃和瓦斯爆炸能直到非常重要的作用。并且它也可以應用到廣泛的其它各個領域內，比如它在海底地震預測，空間環(huán)境變化預測，火山爆發(fā)預測等都能發(fā)揮重要作用。
　　高精度ADC(Analogto Digital Converter)是基于激光井底勘探器關鍵模塊之一，它主要是轉換由跨阻放大器放大的模擬信號

2、為數(shù)字信號。
　　本文開篇對激光井底勘探器作了基本的介紹，給出課題研究目的、主要意義，以及國內外的研究現(xiàn)狀。由于高精度ADC系統(tǒng)的復雜性，所以先對一些傳統(tǒng)ADC的工作原理和性能參數(shù)進行了詳細介紹。然后，本文進行深入研究與分析一些Sigma-DeltaADC的整體結構和基本工作原理以及對不同Sigma-DeltaADC系統(tǒng)進行比對分析。通過對比傳統(tǒng)ADC以及Sigma-DeltaADC分析得出，四階一位全前饋Sigma-DeltaA

3、DC更能減少對積分器模塊的非理想特性的敏感性，和減少內部積分器輸入信號幅，并提高過載輸入電壓而增大∑△ADC的動態(tài)特性。所以最終選取四階一位全前饋Sigma-DeltaADC做為系統(tǒng)結構，對其在Simulink中建立系統(tǒng)模型并仿真，確定了各個子模塊的系統(tǒng)級參數(shù)。然后用cadence中的virtuoso對四階一位全前饋Sigma-DeltaADC的一些子模進行了晶體管級設計及調試，重點討論在實際設計中需要解決的問題與相應的技術并進行優(yōu)化。