基于ΣΔ的單比特信號處理系統(tǒng)及無源寬帶ΣΔ調(diào)制器的設計.pdf

1、近年來，隨著數(shù)字信號處理技術的發(fā)展，基于∑△調(diào)制器的單比特信號處理方法已經(jīng)開始得到一些應用。和一般的多比特信號處理不同的是，信號的所有信息都由一位的數(shù)據(jù)流來表示。直接對這種一位的數(shù)據(jù)流進行信號處理，將會帶來很多好處。首先，它減少了電路內(nèi)部的互連線，減小了走線的面積(尤其當數(shù)據(jù)線比較多時)，避免了數(shù)據(jù)多路傳輸時的延遲不一致和數(shù)據(jù)線之間的干擾。其次，基于單比特的單元運算電路(如加法器，乘法器)結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)。因此單比特的信號處理能夠節(jié)省

2、電路實現(xiàn)成本提高電路的處理速度。 本文首先介紹了使用∑△調(diào)制器產(chǎn)生單比特數(shù)據(jù)流的原理。雖然∑△調(diào)制器只使用1bit量化器(比較器)，但是由于其采用了過采樣和噪聲整形的技術，使得其依然能達到比較高的精度。接著本文總結(jié)和設計了基于∑△調(diào)制器的單比特的兩種加法器和三種乘法器，對于每一種運算單元，本文都給出了時域和頻域的仿真結(jié)果并對它們作了比較，結(jié)果表明第二類加法器和第三類乘法器的性能比較優(yōu)秀。 ∑△調(diào)制器的電路實現(xiàn)是集成電路設

3、計的一個熱點問題?；谟性捶e分器的∑△調(diào)制器的性能會受到其使用的運算放大器的非理想性的影響，不容易實現(xiàn)寬帶信號的處理，一般其能處理的信號帶寬很難超過1MHz。本文設計了一種基于無源濾波器的寬帶∑△調(diào)制器，并給出了系統(tǒng)級和電路級的仿真結(jié)果。模擬結(jié)果表明，這種無源的調(diào)制器可以將輸入信號的帶寬擴展至10MHz，系統(tǒng)級和電路級的調(diào)制器動態(tài)范圍能分別達到67dB和44dB。電路在TSMC0.18umCMOS工藝上實現(xiàn)，當電源電壓為1.8V時，功耗