一种高精度单环高阶Σ-Δ调制器

设计了一种高精度单环3阶Σ-Δ调制器。阐述了Σ-Δ调制器的结构,确定了前馈因子和增益因子等重要参数。对调制器的各种非理想因素,如时钟抖动、开关非线性、采样电容kT/C噪声等,进行了量化分析和行为级建模。采用MATLAB工具进行了系统验证。验证结果表明,调制器的采样频率为100 kHz,信噪比为99 dB,信噪比最大值为104.2 dB,有效精度达16 位。     

基于开关电容技术的Σ-Δ调制器的设计

基于0.18μm标准CMOS工艺,设计并实现了一个单环三阶开关电容Σ-Δ调制器。电路采用具有加权前馈求和网络的积分器级联型拓扑结构,采用优化的具有正反馈的单级A类OTA来降低功耗。在设计中,采用电流优化技术来降低运算跨导放大器(OTA)的功耗。Σ-Δ调制器的过采样率为128,时钟频率为6.144 MHz,信号带宽为24 kHz,最大信噪比为100 dB,动态范围为103 dB。电路在1.8 V电源供电下功耗为2.87 mW。     

一种前馈架构的Σ-Δ调制器设计

基于40 nm CMOS工艺,设计了一种前馈架构的3阶1位量化离散时间Σ-Δ调制器。该调制器的信号带宽为100 kHz,过采样比为128。为了适应低电压环境,输入端开关采用栅压自举结构以提升采样信号的线性度,运算放大器采用两级结构以增加输出摆幅。为了降低系统功耗,比较器采用动态结构实现。仿真结果表明,在1.2 V电源电压下,该调制器的最高信噪比为88.1 dB,功耗为1.5 mW。     

一种应用于音频的可重构Σ-Δ连续时间调制器

基于180 nm CMOS工艺,设计了一种应用于音频领域的可重构前馈式3阶Σ-Δ连续时间调制器。传统Σ-Δ连续时间调制器只有一种工作模式,而该设计利用可重构的积分器使Σ-Δ连续时间调制器具有高精度和低功耗两种工作模式。此外,采用的加法器提前技术减小了调制器功耗,负电阻补偿技术提高了调制器的SNDR,额外环路延时补偿技术提高了调制器的稳定性。仿真结果表明,在20 kHz信号带宽、1.8 V电源电压下,低功耗模式下调制器的SNDR为94.7 dB,功耗为291 μW;高精度模式下调制器的SNDR为108 dB,功耗为436.6 μW。     

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.     

一种斩波稳定4阶单环Σ-Δ调制器

设计了一种适用于加速度计接口电路的全差分Σ-Δ调制器。该电路基于1位量化的4阶单环前馈结构,利用根轨迹法分析了该高阶系统的稳定性,采用斩波稳定技术降低了低频噪声和失调电压。电路采用标准CMOS工艺流片,测试结果显示,在5 V电源电压和250 kHz采样频率下,功耗约为20 mW;当过采样率为125时,不带斩波技术的调制器的SNR为89 dB,带斩波技术调制器的SNR为99 dB。通过对比测试,验证了设计思路的正确性。     

一种完全前馈式单环多位Σ-Δ调制器

采用0.18 μm CMOS工艺,设计了一款可用于UHF RFID阅读器芯片接收链路的Σ-Δ调制器。该调制器采用单环3阶4位量化结构,由开关电容电路实现。在过采样率为16的情况下,调制器能够处理大于-2 dBFS的输入信号,在1.5 MHz信号带宽内,达到12位以上的有效分辨率。整个调制器在3.3 V工作电压下消耗5 mA电流。     

1.8V音频Σ-Δ调制器的设计

介绍了一种适用于语音信号处理的16位24 kHzΣ-Δ调制器。该电路采用单环三阶单比特量化形式,利用Matlab优化调制器系数。电路采用SIMC 0.18μm CMOS工艺实现,通过Cadence/Spectre仿真器进行仿真。仿真结果显示,调制器在128倍过采样率时,带内信噪比达到107 dB,满足设计要求。     

一种高精度音频Σ-Δ调制器的研究

简要介绍了Σ-Δ调制器的基本原理,设计了一种适合数字音频应用的16位Σ-Δ调制器.该电路采用Chartered 0.5 μm标准CMOS工艺实现,工作电源电压为5 V,在工作频率为6.144 MHz、过采样率为128时,输入带内信噪比可达107 dB.     

一种低电压工作的高速开关电流Σ-Δ调制器

基于作者先前提出的时钟馈通补偿方式的开关电流存储单元及全差分总体结构,本文设计了一种二阶开关电流Σ-Δ调制器.工作中采用TSMC 0.35μm CMOS数字电路工艺平台,在低电压工作下进行电路参数优化.实验表明,调制器在3.3V工作电压、10MHz采样频率、64倍过采样率下实现10-bit精度.与已有类似研究相比,本工作在相当的精度条件下,实现了低电压、视频速率的工作.     

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。     

一种低电压3阶4位前馈Σ-Δ调制器

介绍了一种应用于无线通信领域的低电压、带有前馈结构的3阶4位单环Σ-Δ调制器。为了降低Σ-Δ调制器的功耗,跨导放大器采用了带宽展宽技术。采用TSMC 0.13 μm CMOS工艺对电路进行仿真,仿真结果显示,当工作电压为1.2 V、采样频率为64 MHz、过采样比为16、信号带宽为2 MHz时,电路的SNDR达81 dB,功耗仅为7.78 mW。     

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。     

一种基于动态反相放大器的低功耗Σ-Δ ADC

设计了一种低功耗Σ-Δ ADC。该ADC采用三阶前馈1 bit的结构。为了降低功耗,开关电容积分器的OTA采用动态反相放大器,其具有低功耗、全动态工作、全差分的电路结构、稳定共模点无需CMFB等优点。在SMIC 0.18 μm CMOS工艺下的仿真结果表明,在20 kHz带宽内,4 MHz的采样时钟下,信噪失真比(SNDR)可以达到91.9 dB,动态范围(DR)达到101 dB,有效位数约为15 bit。在1.2 V电源电压下,整体功耗为78 μW。     

一种2阶前馈方式Σ-Δ调制器

详细论述了Σ-Δ调制器的工作原理,在此基础上设计了一种2阶前馈方式Σ-Δ调制器。分析了系统函数以及零极点的分布情况,确认了系统稳定性、信噪比、无杂散动态范围、有效位数等系统特性。采用行为级建模与仿真,验证了设计的正确性。性能测试表明,芯片的ADC通路可以很好地实现模拟信号向数字信号的转换,保证了电路的可靠性。     

一种高精度音频Σ-Δ调制器的研究北大核心

介绍了Σ-Δ调制器的基本原理,设计了一种适合数字音频应用的16位Σ-Δ调制器。该电路采用Chartered 0.5μm标准CMOS工艺实现,工作电源电压为5V,在工作频率为6.144MHz、过采样率为128时,输入带内信噪比可达107dB。     

一种级间运放共享的MASH结构Σ-Δ调制器

基于55 nm CMOS工艺,设计了一种级间运放共享的级联噪声整形(MASH)结构Σ-Δ调制器。采用2-2 MASH结构对调制器参数进行了设计。对经典结构的开关电容积分器进行了改进,并应用到调制器电路的设计中,实现了两级调制器之间的运放共享,在达到高精度的同时减少了运放的数量,显著降低了MASH结构调制器的功耗。仿真结果表明,在3.3 V电源电压下,调制器信噪失真比为111.7 dB,无杂散动态范围为113.6 dB,整体功耗为16.84 mW。     

低压低功耗运算放大器结构设计技术

低电压、低功耗、动态摆幅达到轨到轨（Rail—to—Rail）的运放是实现SOC设计的核心，而相关的输入输出模块是其中的关键技术。本文分析了两种分别工作于弱反型区和强反型区的恒跨导Rail—to—Rail输入级，同时给出了低压和极低压下两种AB类控制输出级的实现方案，并对各方案进行了比较和总结。     

一种低电压低功耗Class-AB运算跨导放大器

提出了一种新型Class-AB全差分运算跨导放大器(OTA).该OTA基于一种结构简单的电压缓冲器,在大信号非线性工作时,能够输出不受静态偏置电流限制的瞬态电流,提高了摆率和建立速度;同时,该结构还能够增强直流增益、增益带宽积等小信号特性,适合于低功耗开关电容电路的应用.另外,该OTA结构简单,适合于低电压工作.采用0.18μm CMOS工艺进行仿真,结果表明,该OTA结构能够在1V电源电压下工作.     

低压低功耗Sigma-Delta调制器综述

在低供电电压下,Sigma-Delta调制器因信号摆幅的限制很难达到较高的精度和线性度。工作在低压弱反型区的MOS管限制了电路的速度、增益和MOS开关的性能。总结了近年来低压、低功耗Sigma-Delta调制器的研究成果。在Sigma-Delta调制器的结构与电路设计方面,介绍了离散和连续时间调制器在低压下面临的问题及解决方案。