高精度寬帶ΣΔ調(diào)制器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、作為數(shù)字通信系統(tǒng)和信號(hào)處理系統(tǒng)中的模擬接口部件，ADC的作用是及其重要的。這些轉(zhuǎn)換器采用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝實(shí)現(xiàn)，不僅Nyquist頻率不斷增加，而且系統(tǒng)對(duì)精度和線性度的要求也越來越高。而在眾多不同結(jié)構(gòu)的ADC中，ΣΔADC轉(zhuǎn)換器采用過采樣、噪聲整形以及數(shù)字濾波器技術(shù)，較好地折衷了速度和精度，成為了用于通信系統(tǒng)等領(lǐng)域中ADC的極佳選擇。但是，無線通信的飛速發(fā)展給ΣΔADC的帶寬和功耗都提出了更高的要求，故未來ΣΔADC的研究熱點(diǎn)將會(huì)是如何提

2、高其帶寬和降低其功耗。而ΣΔ調(diào)制器作為ΣΔ ADC的關(guān)鍵部分，其性能直接決定了整個(gè)ADC的性能，是ΣΔADC設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和重點(diǎn)。基于ΣΔADC的發(fā)展趨勢，本文對(duì)寬帶ΣΔ調(diào)制器進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。
　　 文章首先介紹了ΣΔ調(diào)制器的基本原理，提出了一套單環(huán)高階調(diào)制器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程，包括調(diào)制器噪聲傳遞函數(shù)的設(shè)計(jì)方法、優(yōu)化方法以及調(diào)制器系數(shù)的優(yōu)化方法。本文針對(duì)一些主要的非理想因素對(duì)調(diào)制器性能的影響進(jìn)行了詳細(xì)分析，并建立了系統(tǒng)級(jí)模型。接著討論

3、了級(jí)聯(lián)ΣΔ調(diào)制器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并提出了一種適合于寬帶應(yīng)用的2-2四階2位級(jí)聯(lián)ΣΔ調(diào)制器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
　　 采用TSMC1p6m0.18μm的工藝完成了四階多位級(jí)聯(lián)ΣΔ調(diào)制器的電路設(shè)計(jì)。調(diào)制器的電源電壓為1.8V，工作頻率為64MHz，調(diào)制器的帶寬達(dá)到了2MHz，精度15位以上。調(diào)制器的動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到了90dB。在輸入信號(hào)為幅值為-2.5dB滿刻度，頻率為209.26339KHz的正弦信號(hào)時(shí)，調(diào)制器的SNDR為98dB，幾乎達(dá)到了預(yù)定