一种用于Σ-Δ A/D转换器的运算放大器设计

设计了一种用于Σ-ΔA/D转换器的运算放大器,该运算放大器采用两级全差分折叠式共源共栅结构.运用动态频率补偿技术,实现两种工作状态下的频率补偿.提出一种新型共模反馈(CMFB)方案,使共模电平获得较高的稳定度.整个运放电路采用0.35μm标准CMOS工艺,电源电压为5V.仿真结果表明,在5V电压下,运放的直流增益为120.5dB,输出摆幅为±4.2V.     

Σ-Δ模拟/数字转换器综述

Σ-ΔA/D转换器是利用速度换取精度的高精度模拟/数字转换器。文章分析了Σ-ΔA/D转换器的产生、组成和优势,重点介绍了Σ-Δ调制器结构及其性能指标,简要介绍了数字抽取滤波器。对Σ-ΔA/D转换器国内外发展状况进行了全面的分析。在此基础上,论述了Σ-ΔA/D转换器未来的发展趋势。     

一种低电压CMOS折叠-共源共栅跨导运算放大器的设计

设计了一种全差分折叠-共源共栅跨导运算放大器,并将其应用于80 MHz开关电容带通Δ-Σ A/D转换器中.该跨导运算放大器采用0.35 μm CMOS N阱工艺实现,工作于2.5 V电源电压.模拟结果表明,该电路的动态范围为80 dB、直流增益63.4 dB、单位增益带宽424 MHz;在最大输出摆幅、建立精度为0.1%时,建立时间为7.5 ns,而功耗仅为7.5 mW.     

一种0.35 μm CMOS高精度Σ-Δ A/D转换器

提出了一种应用于MEMS压力传感器的高精度Σ-Δ A/D转换器。该电路由Σ-Δ调制器和数字抽取滤波器组成。其中,Σ-Δ调制器采用3阶前馈、单环、单比特量化结构。数字抽取滤波器由级联积分梳状(CIC)滤波器、补偿滤波器和半带滤波器(HBF)组成。采用TSMC 0.35 μm CMOS工艺和Matlab模型对电路进行设计与后仿验证。结果表明,该Σ-Δ A/D转换器的过采样比为2 048,信噪比为112.3 dB,精度为18.36 位,带宽为200 Hz,输入采样频率为819.2 kHz,通带波纹系数为±0.01 dB,阻带增益衰减为120 dB,输出动态范围为110.6 dB。     

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.     

高阶Σ-Δ调制器的非理想特性分析与建模

文章对2-1-1级联结构的高阶Σ-Δ A/D调制器的非理想特性,包括时钟抖动、MOS开关噪声、比较器迟滞性、放大器的输入噪声、单位增益带宽和有限直流增益等,进行了分析,提出了基于Matlab的高层次建模方法.通过系统仿真确定关键的电路参数和性能指标,在较高层次指导A/D转换器的电路结构级和晶体管级设计.     

一种采用增益增强方法的CMOS全差分运算放大器

设计了一种全差分、增益增强CMOS运算放大器。该放大器由三个折叠式共源共栅运算放大器组成，可用于12位40MHz采样频率的流水线A／D转换器。详细分析了折叠式共源共栅运算放大器中由增加增益增强电路产生的零极点对。该放大器在0.35μm CMOS工艺中开环增益为112dB，单位增益带宽为494MHz。     

一种用于高速14位A/D转换器的采样/保持电路

介绍了一种采用0.35 μm CMOS工艺的开关电容结构采样/保持电路.电路采用差分单位增益结构,通过时序控制,降低了沟道注入电荷的影响;采用折叠共源共栅增益增强结构放大器,获得了要求的增益和带宽.经过电路模拟仿真,采样/保持电路在80 MSPS、输入信号(Vpp)为2 V、电源电压3 V时,最大谐波失真为-90 dB.该电路应用于一款80 MSPS 14位流水线结构A/D转换器.测试结果显示:A/D转换器的DNL为0.8/-0.9 LSB,INL为3.1/-3.7 LSB,SNR为70.2 dB,SFDR为89.3 dB.     

基于Σ-Δ的地震采集系统前置放大器探讨

作为石油勘探中使用的地震数据采集系统,目前主要采用Σ-Δ技术完成A/D转换。而其在整个电压范围内,依线性要求,地震数据采集中的时域起始段大信号与时域后段反射层的小信号,共用同一增益的前置信号放大器,因前置放大器对大信号不能过载,限制了小信号在前端采集时的放大处理。为了更好地在小信号放大上发挥Σ-ΔA/D转换器的强噪声抑制能力、良好的24位处理能力,通过信号分析,提出采用非线性前置放大器的方法,对大、小信号的增益分别处理,并完成了相应的仿真设计。     

24通道高精度A／D数据采集模块的研制

为了满足声纳系统对数据采集模块的精度要求,研制了一种基于高精度Σ-ΔA/D数据转换器及FPGA的A/D数据采集模块。采用FPGA实现数据采集控制、数据缓冲及PCI总线控制器等功能,同时利用高精度Σ-ΔA/D数据转换器的超采样率保证了数据采集精度方面的要求。该A/D数据采集模块满足声纳系统对数据采集模块的精度要求,简化硬件电路结构,提高了数据采集的可靠性和稳定性,同时有利于系统的功能升级,为声纳系统应用提供一种经济实用的数据采集模块。     

基准电压波动对Σ-Δ A/D转换性能的影响

Σ-ΔA/D转换器需要一个基准电压作为参照进行模/数转换,因此,基准电压上的任何变化都会直接影响到A/D转换的结果。文章推导分析了基准电压的DC及AC波动对Σ-ΔA/D转换结果的影响机制,并用一个三阶Σ-ΔA/D转换器实例,在Matlab仿真环境中验证了分析结果。文章的结论可用于指导Σ-ΔA/D转换器芯片中带隙基准源模块的电源抑制比设计。     

用于过采样Σ-ΔA/D转换器的Σ-Δ调制器

分析并讨论了过采样 Σ- Δ A/D转换器中一阶、二阶及高阶级联结构的 Σ- Δ调制器的性能特点 ,并编写 C语言程序进行行为级仿真 ,用 PSpice进行电路级仿真 ,利用 MATLAB工具对其结果进行分析。结果表明 ,Σ-Δ调制器具有噪声整形特性 ,可以提高基带内的信噪比 ,且三阶级联结构中 1 - 1 - 1结构性能最优。Σ- Δ调制器与过采样技术相结合可构成高精度、低成本的 A/D转换器。     

一种80kH_zΣ-△14位A/D转换器的模拟、设计及性能评价

本文介绍Σ-△A/D转换器的研制情况,扼要评述Σ-△转换。该转换器达到了88.5dB的动态范围和81.5dB的最大信/噪比。其谐波失真可以忽略。这种性能水平比以前报导的该频率范围内的过采样A/D转换器的结果高约10dB。模拟调制器采用过采样率为10.24MHz的双积分开关电容器结构。研制了具有160MHz f_t的跨导放大器用作积分器。该电路是采用1.75μm5V CMOS工艺制作的。模拟电路占用2mm~2的硅片面积,消耗75mW的功率。叙述了与评价Σ-△转换器有关的一些难题,介绍了Σ-△开发和性能评价系统的设计。这种系统包括将芯片连接到Sun工作站的定制接口板及数字信号处理和分析扩展软件。     

Σ-Δ型A/D转换器基本原理解析

Σ-Δ型A/D转换器以其独特的优势，广泛应用于转换速率在每秒百千次以下的场景中。其核心Σ-Δ调制器虽然结构简单，但工作原理理解却不易，我们独辟蹊径，从初学者易于理解的角度切入，进行原理阐述，然后回归到实际的结构图，最后给出了Σ-Δ调制器的PSpice仿真验证，解决了初学者理解Σ-Δ型A/D转换器工作原理的难题。     

基于数字修调技术的宽带高增益运算放大器

设计了一种基于数字修调技术的宽带高增益运算放大器,介绍了宽带高增益放大器在高速跟踪保持电路中的应用.该运算放大器采用两级放大电路-共源共基和共源共栅结构实现.基于0.35 μm BiCMOS工艺仿真验证,运放开环增益大于60 dB,单位增益带宽大于2.1 GHz,输出摆幅可达1.5 V.     

三阶1-1-1级联Σ-Δ调制器的设计及仿真

采用MASH结构,设计了一款三阶(1-1-1)级联Σ-Δ调制器;讨论了各个模块的增益系数,设计了数字校正电路,并运用Matlab/Simulink对调制器进行了行为级仿真.当输入信号带宽为20 kHz,过采样比为64时,仿真模型得到87.7 dB的信噪比,精度为14.28位.与其他结构的调制器相比,该调制器更加稳定,动态范围更大,可应用于处理音频信号的A/D转换器.     

一种高性能Σ-ηA/D转换器的设计

对于传统的Σ-ΔA/D转换器(ADC),其信噪比(SNR)随输入信号强度的减小而降低。文章根据自适应理论提出了一种自适应Σ-ΔADC的解决方案及相应的电路实现。该电路设计充分考虑了在电路实现中误差的存在,给出了误差自校正电路。仿真结果表明,这种自适应Σ-ΔADC的SNR几乎与输入信号的强度无关。     

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%.     

用模拟增益级前端实现Δ-Σ转换器增益少量提升的设计方案

讨论了Δ-Σ转换器之前的模拟增益级设计时需要权衡考虑的问题。介绍了热电偶、RTD及应变计等检测器件的结构和灵敏度。并给出了采用仪表放大器INA128的电路实例。     

基于Σ-Δ A/D转换器的电能计量电路设计

利用过抽样Σ-ΔA/D转换原理设计了三相和单相电能计量电路，并对过抽样Σ-ΔA/D转换原理及其应用作了介绍。