数字传声器用Δ-Σ模数调制技术原理及Matlab仿真

Δ-Σ调制技术是当前设计高性能模数转换器中被广泛使用的一种方法。其原理是利用噪声成型技术把带内的大部分量化噪声能量转移到所需的频带之外,从而提高了带内信噪比。它简单的结构和低廉的成本使其在许多领域都得到了广泛的应用。着重介绍了单比特Δ-Σ调制器的原理以及这种调制器的Matlab仿真。     

基于FPGA的小数频率合成器的设计

小数分频是实现高分辨率低噪声频率合成器的主要技术手段。在分析了小数频率合成以及杂散抑制技术的基础上,采用高阶Σ-Δ调制技术可以将量化噪声功率的绝大部分移到信号频带之外,从而可通过滤波有效抑制噪声。仿真结果表明,该高阶数字Σ-Δ调制可以很好地抑制小数分频频率合成器中的杂散问题,具有很高的实用性。     

基于∑-Δ调制的新型数字功率放大器设计

分析了二阶Σ-Δ调制技术的原理,设计了基于过采样、插值滤波和噪声整形技术、 Σ-Δ调制的数字D类功率放大器,并进行了建模仿真。仿真结果表明,设计的Σ-Δ调制数 字 功率放大器输出信噪比高,开关损耗小,整个系统工作频率低。Σ-Δ调制新型数字功率放 大器可以用低端硬件方便实现,有很好的应用价值。     

过取样△Σ调制技术（三下）──MASH方式和PWM方式

过取样△Σ调制技术（三下）──ＭＡＳＨ方式和ＰＷＭ方式东南大学邹家禄，骆立俊三、ＭＡＳＨ方式过取样Ａ／Ｄ变换如前所述△Σ调制器的传递函数具有这样的功能，它将量化噪声集中于信号频带之外，从而改善了信号频带内的Ｓ／Ｎ。并且这种改善的能，力与△Σ调制器的阶...     

基于Δ-Σ调制的PSM调制器控制方法的探讨

本文简要介绍了脉冲阶梯调制器（Pulse-Step Modulator,PSM）在短波发射机上的作用,及其输出信号的在时域和频域的基本特点。Δ-Σ是delta-Sigma的简写形式,在数字信号处理领域,利用上采样滤波和Δ-Σ调制技术,能够使一个低动态范围的量化器输出高动态范围的信号。PSM调制器实际上也是一个低动态范围的大功率数模转换器。本文讨论了Δ-Σ调制技术用于PSM调制器控制中的线性模型和性能特点。     

Σ-Δ调制器MASH 模型的结构寄生研究

Σ-Δ调制小数分频频率合成器利用噪声成型技术,将量化噪声的频谱搬移到频率高端,借助锁相环路的低通特性对这种高频噪声进行抑制,不但实现了锁相环输出频率的精细步进,而且解决了小数分频存在的尾数调制问题。然而,作为有限状态机,特定输入情形下会形成特有的杂散谱,即Σ-Δ调制器的结构寄生。介绍了Σ-Δ调制器MASH模型的结构寄生,详细推导了1 阶、2 阶和3 阶MASH 模型的输出序列长度关系式,揭示了序列长度与输入数值和累加器初始值密切关系,获得了避免极短序列长度的有效方法,有效消除了结构寄生,为高性能Σ-Δ调制小数分频频率合成器的设计提供了理论依据。分析方法也适合其它新型调制器结构寄生的分析,具有重要意义。     

基于Σ-Δ调制的闭环D类放大器的系统分析

文章提出了一种新型的D类放大器的结构。D类放大器具有效率高的优点,因此在很多功耗低功耗设备中得到应用。但传统的D类放大器是开关型放大器,又是开环系统,所以不可避免的在输出信号中表现出较大的非线性,也无法抑制由于电源波动在输出级引入的噪声。在传统开环放大器的基础上同时引入Σ-Δ调制技术以及闭环系统的概念,可有效抑制了传统开环放大器的非线性,并减小由于电源波动在输出级引入的噪声。文章先以1阶Σ-Δ调制为例,理论分析Σ-Δ调制在闭环系统中对D类放大器非线性和噪声的抑制作用,然后以7阶Σ-Δ调制为例,用Simulink对系统进行建模和仿真,从而验证系统的正确性和有效性。     

基于过采样技术的Σ-Δ A/D转换器的设计

采用基于过采样的Σ-Δ调制技术,设计音频A/D转换器,对量化噪声进行有效的整形,提高了分辨率和带内信噪比(SNR).对设计进行了详细分析,并给出了有关的电路结构和仿真结果.芯片已采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺流片成功,在工作频率5.6448 MHz时,该A/D转换器的动态范围达101 dB,信噪比为98.2 dB,总谐波失真达0.0016%.     

高性能DDS正弦信号源设计与实现

为了节约硬件资源,同时获得高信噪比的正弦信号,采用CORDIC算法和Δ-Σ调制器产生DDS正弦信号,由CORDIC产生多比特的正弦信号数据,再利用Δ-Σ调制技术把多比特的正弦信号转换为1 b的数据流,最后经过低通滤波器滤除混叠的频谱得到正弦信号,这种技术优势在于精度高、成本低、硬件结构简单。通过仿真及硬件测试,所设计的DDS无杂散动态范围可达到56.1 d Bc,信噪比在100 d B以上,幅度衰减误差小于0.5%,表明该方法具有分辨率高、速度快和频谱杂散小等优点。     

一种高速高精度Σ-Δ调制器的设计

采用多位D/A转换器是Σ-Δ调制器实现高速高精度的主要手段,然而,多位D/A转换器引入非线性却是影响Σ-Δ调制器信噪比的主要因素.讨论了一种具有单位信号传递函数、动态元件匹配实现多位D/A 转换器并对其引入的非线性噪声压缩整形(NSDEM)的Σ-Δ调制器结构;在此结构上进行了Σ-Δ调制器的设计方法研究.行为仿真结果验证了该结构和设计方法的可行性.     

斩波调制∑-△ ADC噪声分析

分析斩波调制∑-Δ ADC噪声传递函数,找出影响斩波调制∑-ΔADC的关键噪声源。根据各个关键噪声源的传输特性,建立完整的数学模型。使用MATLAB验证了该数学模型。结果表明,斩波调制在有效抑制OPAMP的1/f噪声的同时,不会调制高频热噪声进入信号带。同时选取恰当的斩波频率,避免寄生量化噪声由于斩波调制进入信号带内而恶化斩波调制∑-ΔADC噪声指标。     

基于Σ-Δ调制的一体化接收机探讨

对Σ-ΔADc工作原理,过采样对PCM型、Σ-ΔADc的影响进行了讨论和分析,并进行了一些对比仿真。在此基础上,探讨了Σ-Δ调制在通信、雷达信号一体化接收机中的应用。     

数字传声器用△-∑模数调制技术原理及Matlab仿真

△-∑调制技术是当前设计高性能模数转换器中被广泛使用的一种方法.其原理是利用噪声成型技术把带内的大部分量化噪声能量转移到所需的频带之外,从而提高了带内信噪比.它简单的结构和低廉的成本使其在许多领域都得到了广泛的应用.着重介绍了单比特△-∑调制器的原理以及这种调制器的Matlab仿真.     

高速二阶∑-△A/D调制器的设计

文章对二阶Σ-ΔA/D调制器的原理、系统性能及稳定性进行了分析,给出噪声传递函数和信噪比。并根据实际的器件参数和设计准则,应用CMOS开关电容和高速模拟电路技术,用0.6μm工艺实现了一个高速二阶Σ-Δ调制器。     

一种消除失调电压的增量型Σ-Δ调制器

基于增量型Σ-Δ调制器理论,利用Matlab的Simulink仿真工具,建立了考虑非理想因素的3阶前馈式增量型Σ-Δ调制器系统模型,并进行了仿真。仿真结果显示,信号噪声比达到98.2 dB,有效输出位达到16.02位。引入消除失调电压的技术后,基于宏力半导体0.18 μm标准CMOS工艺,对3阶前馈式增量型Σ-Δ调制器进行电路和版图设计,Spice后仿真结果显示,信号噪声比达到92.79 dB,有效输出位达到15.12位。     

应用于ADSL的多位Σ-Δ数/模转换器的设计

提出了一种应用于ADSL数据传输的多位电流模Σ-Δ数/模转换器(DAC)。采用多位Σ-Δ调制器,可以在低过采样率和低调制器阶数下设计出高性能的调制器。通过采用动态元素匹配(DEM)技术,降低了由于电流模DAC(SteeringDAC)电路中电流源单元的不匹配带来的噪声,进一步改善了输出信号的信噪比。     

Σ-ΔA/D转换器中电压放大型运放的高线性度设计

高阶、高精度是当前Σ-Δ调制器的设计趋势,随着系统结构越来越复杂,带内量化噪声的噪声背景逐渐降低,已不再成为制约调制器精度的主要瓶颈。整个系统的线性失真度对调制器最终精度的影响越来越大,甚至成为决定因素。为提高Σ-Δ调制器的线性度,对运算放大器这一主要非线性源进行了深入的分析,并提出若干优化方案。最后,通过一个三阶单环Σ-Δ调制器结构进行了仿真验证。采用电压放大、AB类输出的运算放大器结构,大大减小了系统功耗。     

一种LFSR加抖的三阶Σ-Δ调制器设计

基于一款小数频率合成器的设计要求,采用三阶MASH1-1-1结构设计了一种全数字三阶Σ-Δ调制器,并针对调制器输出的周期性难以消除的问题,在累加器的进位输入端口进行了LFSR加抖。使用MATLAB对三阶Σ-Δ调制器进行了仿真,结果表明,经过MASH1-1-1三阶Σ-Δ调制器整形后的量化噪声被推到频率高端,环路带宽内基本不存在小数分频产生的量化噪声,从而有效地提高了锁相环的性能。     

Σ-Δ调制技术在频率合成中的应用

本文介绍了采用Σ-Δ调制技术的小数分频PLL频率合成器.为了提高分频信号的质量和减少小数分频器的小数杂散,我们采用了高阶Σ-Δ调制技术原理.本文还提出了采用这种原理的具体电路实现方式.     

一种方波调制的TMR磁场探测系统设计与实现

为了实现对磁场信号的高精度检测,利用隧道磁阻式磁传感器,设计并实现了一种精确分辨微弱磁场场信号的锁相放大系统。使用方波调制传感器输出信号,并利用Σ-Δ型ADC实现平均下抽取结构,抑制方波带来的高次谐波干扰,提高了ADC的有效分辨率,降低了系统运算量。通过理论与实验分析,验证了系统可以有效抑制噪声与温漂对测量精度的影响,并可精确标定nT级磁场。