一种高性能多位量化∑-△调制器的设计

实现了一种适用于信号检测的低功耗∑-△调制器.调制器采用2阶3位量化器结构,并使用数据加权平均算法降低多位DAC产生的非线性.调制器采用TSMC 0.18 μm混合信号CMOS工艺实现.该调制器工作于1.8V电源电压,在50 kHz信号带宽和12.8 MHz采样频率下,整体功耗为3 mW,整体版图尺寸为1.25 mm×1.15 mm.后仿真结果显示,在电容随机失配5‰的情况下,该调制器可以达到91.4 dB的信噪失真比(SNDR)和93.6 dB的动态范围(DR).     

采用 DWA技术的多位Σ-Δ调制器的设计

设计一个内部采用2位量化器的二阶单环Σ‐Δ调制器．为解决反馈回路中多位DAC元件失配导致的信号谐波失真问题,该调制器采用了数据加权平均（Data Weighted Averaging ,DWA ）技术来提高多位DAC的线性度．Σ‐Δ调制器信号带宽为50 kHz ,过采样率（OSR）为64,采用MXIC公司的0．35μm混合信号CMOS工艺实现,工作电压为12 V ．后仿真结果显示,在电容随机失配5％的情况下,该调制器可以达到55．8 dB的信噪比（SNR）和60.4 dB的无杂散动态范围（SFDR）．打开DWA电路比关闭DWA电路的情况下,SNR和SFDR分别提高8 dB和13 dB ．整个调制器功耗为48 mW ,面积仅为0.6mm2．     

一种单环5阶高精度音频Δ-Σ A/D转换器

采用英飞凌0.11μm CMOS工艺,实现了一种用于音频范围的高精度Δ-ΣA/D转换器。调制器采用1位量化的5阶单环前馈结构,ADC过采样率为256。A/D转换器模拟调制器工作于5V电压,数字滤波器工作于1.2V电压,整体功耗为20.52mW,版图面积3.1mm2。仿真结果显示,设计的A/D转换器在20kHz信号带宽内达到108.9dB的信噪失真比,有效位数为18位。     

一种单环5阶高精度音频△-∑ A/D转换器

采用英飞凌0.11 μm CMOS工艺,实现了一种用于音频范围的高精度△-∑ A/D转换器.调制器采用1位量化的5阶单环前馈结构,ADC过采样率为256.A/D转换器模拟调制器工作于5V电压,数字滤波器工作于1.2V电压,整体功耗为20.52 mW,版图面积3.1 mm2.仿真结果显示,设计的A/D转换器在20 kHz信号带宽内达到108.9 dB的信噪失真比,有效位数为18位.     

一种0.18m单层多晶硅CMOS音频-调制器

设计了一种应用于18位高精度音频模数转换器(ADC)的三阶Σ-Δ调制器。调制器采用2-1级联结构,优化积分器的增益来提高调制器的动态范围。采用栅源自举技术设计输入信号采样开关,有效提高了采样电路的线性度。芯片采用中芯国际0.18μm混合信号CMOS工艺,在单层多晶硅条件的限制下,采用MIM电容,实现了高精度的Σ-Δ调制器电路。测试结果表明,在22.05kHz带宽内,信噪失真比(SNDR)和动态范围(DR)分别达到90dB和94dB。     

一种采用斩波一稳零技术的低功耗Delta—Sigma调制器的设计

采用TSMC0．18μm CMOS混合信号1P6M工艺实现了一种应用于信号检测系统的低功耗Delta--Sigma调制器．该调制器采用单环积分器级联反馈（CIFB）结构降低了电路的复杂度,并采用Chopper-Stabilization技术降低了系统的直流失调和1／f噪声,提高了电路的低频特性．调制器采用1．8V电源电压,整体功耗仅为2mW,版图尺寸1．25×1．3mm^2．仿真结果表明,该调制器在50kHz信号带宽范围内,可以达到92dB的信噪失真比,99．3dB的动态范围和15bits的有效位数,满足传感器信号检测系统的要求．     

一种适用于信号检测的低失真低功耗∑-ΔA/D转换器

采用TSMC 0.18μm混合信号1P6M CMOS工艺,实现了一种适用于传感器信号检测的低失真低功耗Σ-Δ模数转换器(ADC).该ADC的调制器采用前馈结构和128倍过采样率,实现了12.8 MHz的数据流输出;数字滤波器通带纹波限定在±0.001 dB,阻带-80 dB的有效衰减.ADC工作于1.8V电源电压,整体...     

84dB动态范围13b/400kHz/3V/5.88mW∑△模数转换器

介绍了一个200kHz信号带宽、用于低中频结构GSM射频接收机的高精度∑△调制器.为了达到高线性和稳定性,调制器采用2-1级联单比特的结构实现.电路在0.18μm CMOS工艺下流片验证,核心面积为0.5mm×1.1mm.调制器工作在19.2MHz的采样频率,在3V电源电压下功耗为5.88mW.测试结果表明,在200kHz信号带宽,过采样率为64的条件下,调制器达到84.4dB动态范围,峰值SNDR达到73.8dB,峰值SNR达到80dB.     

一种高性能、低功耗音频ΣA调制器

设计了一个应用于18位高端音频模数转换器(ADC)的三阶低功耗Σ△调制器.调制器采用2-1级联结构,通过优化调制器系数来提高其动态范围,并减小调制器输出频谱中的杂波.电路设计中采用栅源自举技术实现输入信号采样开关,有效提高了采样电路的线性度;提出一种高能效的A/AB类跨导放大器,在仅消耗0.8mA电流的情况下,达到100V/μs以上的压摆率.针对各级积分器不同的采样电容,逐级对跨导放大器进行进一步功耗优化.调制器在中芯国际0.18μm混合信号CMOS工艺中流片,芯片核心面积为1.1mm×1.0mm.测试结果表明在22.05kHz带宽内,信噪失真比和动态范围分别达到91dB和94dB.在3.3V电源电压下,调制器功耗为6.8mW,适合于高性能、低功耗音频模数转换器应用.     

用于单片集成热真空传感器的Σ-Δ调制器设计北大核心

设计了一款适用于集成热真空传感器的二阶1位Σ-Δ调制器。该调制器采用前馈通道抑制积分器的输出摆幅、降低谐波失真、提高动态范围。为了降低运算放大器的1/f噪声,积分器中引入相关双采样电路。利用Matlab/Simulink,分析运算放大器的非理想性对调制器性能的影响。调制器由全差分开关电容电路实现。仿真结果表明:在4 MHz采样频率和6.8 kHz信号输入频率-3、dBFS幅值下,电路的最大信噪比为86.9 dB,分辨率可达14位。调制器的有效面积为0.67 mm2。3 V电源电压供电时,功耗为12 mW,各项性能指标均满足设计要求。     

一种高精确度低功耗Delta–Sigma调制器

提出了一种应用于工业过程控制、便携式测量仪器等领域的高精确度低功耗Delta–Sigma调制器。该调制器采用积分器级联反馈(CIFB)二阶单环一位结构实现,并利用斩波稳零技术,有效地减小了调制器的1/f噪声和直流失调。调制器采用旺宏0.35μm CMOS工艺实现。仿真结果表明,在30 Hz的信号带宽内,调制器的信噪失真比(SNDR)可以达到105 dB,在3.3 V的工作电压下,功耗仅1.3 mW,满足对低频微弱信号的检测要求。     

应用于TCXO的低功耗Sigma-Delta调制器的设计

采用CSMC 0.35μm混合工艺设计了一个用于温度补偿晶体振荡器(TCXO)的二阶低功耗Sigma-Delta调制器.为减小低频温度信号带宽内的1/ f噪声及失调对调制器精度的影响,采用斩波技术把1/ f噪声及失调调制到有用信号带宽之外.结合Cadence Spectre及Matlab仿真结果显示,该调制器在温度信号带宽范围内的信噪声比为93.6dB,精度达到15.26位.在3V电源电压下静态功耗小于80μW,满足了该TCXO系统对调制器的低功耗及14位精度的要求.     

一种基于SAR量化器的低功耗音频Δ-Σ调制器

基于0.18 μm CMOS工艺,采用离散3阶前馈结构,设计了一种低功耗音频调制器。采用4位SAR量化器,相比于Flash ADC类型的量化器,减少了比较器的个数,降低了量化器的功耗。与传统的利用有源加法器对输入信号和积分器输出进行求和的方式不同,该设计利用SAR量化器实现输入信号的求和,极大地降低了整个调制器的功耗。此外,调制器采用增益提高型低功耗放大器结构,相比于套筒式共源共栅放大器、折叠式共源共栅放大器等传统类型的放大器,节省了功耗。仿真结果表明,在20 kHz信号带宽、1.8 V电源电压下,调制器的SNDR为94.6 dB,SFDR为107 dB,功耗仅为145 μW。     

高精度离散型Sigma delta调制器设计

阐述一种采用SAR ADC作为多位量化器的三阶离散时间（DT）Sigma delta ADC调制器,在该调制器中,量化器由4位SAR ADC构成,相比于传统Flash ADC类型的量化器,减少了比较器的个数的同时,降低了调制器整体功耗。调制器结构选择单环CIFF结构兼顾了电路的精度和稳定性,电路总体采用分级结构实现,在第一级积分器中加入斩波稳定技术,消除低频噪声的干扰。提出的离散型Sigma delta ADC调制器采用TSMC 0.18μm CMOS工艺设计,在20kHz带宽实现了104.9dB的峰值信噪谐波失真比（SNDR）,功耗为5.98mW,有效位数(ENOB)为17.13位。     

用于单片集成热真空传感器的Σ-Δ调制器设计

设计了一款适用于集成热真空传感器的二阶1位Σ-Δ调制器.该调制器采用前馈通道抑制积分器的输出摆幅、降低谐波失真、提高动态范围.为了降低运算放大器的1/f噪声,积分器中引入相关双采样电路.利用Matlab/Simulink,分析运算放大器的非理想性对调制器性能的影响.调制器由全差分开关电容电路实现.仿真结果表明:在4 MHz采样频率和6.8 kHz信号输入频率、-3 dBFS幅值下,电路的最大信噪比为86.9 dB,分辨率可达14位.调制器的有效面积为0.67 mm2.3 V电源电压供电时,功耗为12 mW,各项性能指标均满足设计要求.     

84dB动态范围13b/400kHz/3V/5.88mW ΣΔ模数转换器

介绍了一个200kHz信号带宽、用于低中频结构GSM射频接收机的高精度ΣΔ调制器. 为了达到高线性和稳定性,调制器采用2-1级联单比特的结构实现. 电路在0.18μm CMOS工艺下流片验证,核心面积为0.5mm×1.1mm. 调制器工作在19.2MHz的采样频率,在3V电源电压下功耗为5.88mW. 测试结果表明,在200kHz信号带宽,过采样率为64的条件下,调制器达到84.4dB动态范围,峰值SNDR达到73.8dB,峰值SNR达到80dB.     

16-Bit三阶级联结构Sigma—Delta调制器的设计

设计一款可应用于压力传感器的高精度三阶2—1级联结构Sigma—delta调制器。MatlabSimulink建模仿真表明,信号带宽为500Hz,过采样率为128的情况下,该调制器信噪比高达119dB。通过对调制器非理想因数的分析,采用典型的0．35μm工艺整体实现该调制器,并用Spectre仿真,电路信噪比可达106．2dB,高于16住要求的98dB,整个调制器的功耗约为7mW。     

一种高性能、低功耗音频ΣΔ调制器

设计了一个应用于18位高端音频模数转换器(ADC)的三阶低功耗ΣΔ调制器. 调制器采用2-1级联结构,通过优化调制器系数来提高其动态范围,并减小调制器输出频谱中的杂波. 电路设计中采用栅源自举技术实现输入信号采样开关,有效提高了采样电路的线性度;提出一种高能效的A/AB类跨导放大器,在仅消耗0.8mA电流的情况下,达到100V/μs以上的压摆率. 针对各级积分器不同的采样电容,逐级对跨导放大器进行进一步功耗优化. 调制器在中芯国际0.18μm混合信号CMOS工艺中流片,芯片核心面积为1.1mm×1.0mm. 测试结果表明在22.05kHz带宽内,信噪失真比和动态范围分别达到91dB和94dB. 在3.3V电源电压下,调制器功耗为6.8mW,适合于高性能、低功耗音频模数转换器应用.     

一种高线性度100 kHz带宽∑△调制器

设计了一个100 kHz信号带宽、80 dB SNDR、3.3 V电源电压的单环三阶∑△调制器.电路采用AB类运放,可在较低静态功耗下实现较高的压摆率.电路采用UMC 0.18μm CMOS工艺制作,版图面积为1.7 mm×1.3 mm.芯片测试结果显示:在12 MHz时钟频率、60倍过采样下,调制器可达到100 kHz信号带宽,75.7 dB SNDR和98 dB SFDR.     

Ka 波段宽带单边带调制器集成电路的设计

基于相移法实现SSB(单边带)调制器理论,设计制造了一种Ka 波段宽带SSB 调制器集成电路。对相移法产生单边带调制信号的原理进行了分析,利用无源电路的3D 电磁仿真分析和ADS 整体电路非线性仿真相结合的方法对调制器进行了优化。设计制造的90°相移电桥网络和同相合成器满足了产生Ka 波段SSB 信号的幅相要求,同时给出了测试结果。调制器在30 ~36GHz 频带内插入损耗臆14dB;载波和对称边带抑制逸15dB;其它边带抑制逸13dB;输入1dB 压缩功率38dBm;外形尺寸18mm×6mm。这种相移法单边带调制器不需要带通滤波器,具有电路简单,载波抑制比高,对相位误差要求不高的优点。