高阶模拟∑-Δ调制器设计研究

在简要介绍高阶1位量化∑-ΔA／D转换器基本原理的基础上，分析了∑-Δ调制器的噪声特性；介绍了传统线性模型下的噪声传递函数的设计方法。同时，结合实际高阶模拟∑-Δ调制器譬开关电容实现电路，重点对影响调制器性能的非理想因素进行了详细分析，并采用程序建模仿真的方法指导电路设计。与传统设计方法的结果对比表明，文中的方法可以为电路设计提供更加可靠的依据。     

基于块数字滤波器的高阶两通道时间交织∑△调制器的系统优化设计

时间交织技术是一种提高∑△调制器采样频率的有效方法,但是时间交织∑△调制器对通道之间的失配非常敏感.在传统噪声传递函数(NTF)中增加一个z=-1的零点,可以减小折叠到信号带宽内的噪声.在已提出的基于块数字滤波器的二阶两通道时间交织∑△调制器结构的基础上,提出了一种高阶两通道时间交织∑△调制器的系统优化设计方法,该方法对系统的稳定性、噪声传递函数零极点的优化进行了考虑.采用该方法,设计了一种带宽为4MHz应用于数字视频广播系统中的高阶两通道时间交织调制器的系统结构.仿真结果表明,该调制器具有较大的稳定输入范围以及对通道失配不敏感的特点.     

高阶模拟Σ-Δ调制器设计研究

在简要介绍高阶1位量化Σ-ΔA/D转换器基本原理的基础上,分析了Σ-Δ调制器的噪声特性;介绍了传统线性模型下的噪声传递函数的设计方法。同时,结合实际高阶模拟Σ-Δ调制器的开关电容实现电路,重点对影响调制器性能的非理想因素进行了详细分析,并采用程序建模仿真的方法指导电路设计。与传统设计方法的结果对比表明,文中的方法可以为电路设计提供更加可靠的依据。     

基于高阶单比特∑△调制器的频率综合器

本文介绍了高阶单比特∑△调制器在小数分频频率综合器中的应用。普通小数分频频率综合器容易产生很大的杂散频率，采用∑△调制器可以有效消除杂散频率降低相位噪声。由于多比特MASH结构的非线性，这里采用单比特高阶∑△调制器（CIFB），最后提出实现电路。     

用于D类放大器的△∑调制器系统分析与设计

D类放大器具有效率高、功耗低的优点，已逐渐被应用到音频领域。为了克服传统D类放大器的内在缺陷，引入了△∑调制技术以及闭环特性。但由于△∑调制技术的系统设计对整个放大器非常重要，而且设计方法较复杂，因此需要借助于Matlab工具。分析了△∑调制技术对D类放大器的非线性、噪声和EMI等性能的改善，对几种高阶△∑调制器结构进行比较分析，最后制定详细的系统设计方法、步骤，并用Matlab工具进行系统建模与仿真。通过仿真结果，验证了设计系统的有效性，从而为实际电路设计提供基础。     

∑-Δ调制噪声整形的研究

介绍∑-△调制器的基本结构,分析∑-△调制技术对噪声进行整形的基本原理及过采样率、∑-△调制器的级数对整形效果的影响,从中获得了一些有用的结论.     

∑-△A/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∑-△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∑-△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∑-△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。     

功耗及信噪比双重约束下∑△模数调制器积分器优化

针对前馈级联∑△模数调制器结构,详细分析了调制器信噪比及功耗与Class-A类运算放大器构成的各级积分器等效输入噪声功率及功耗间相互关系,并在此基础上提出对于给定调制器信噪比及功耗双重约束的前馈级联∑△模数调制器各级积分器参数参考值的优化选取,包括:采样电容、开关导通电阻、输入晶体管宽长比等,从而有利于低功耗高精度∑△模数调制器设计者确定满足给定功耗和信噪比双重约束的∑△模数调制器优化设计方案,指导晶体管级电路设计,缩短设计周期.     

低电压∑-△调制器关键技术及设计实例

介绍了低电压开关电容∑-△调制器的实现难点及解决方案,并设计了一种1V工作电压的∑-△调制器。在0．18μm CMOS工艺下,该∑-△调制器采样频率为6．25MHz,过采样比为156,信号带宽为20kHz;在输入信号为5．149kHz时,仿真得到∑-△调制器的峰值信号噪声失真比达到102dB,功耗约为5mW。     

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.     

一种用于驻极体麦克风的CT-SC ∑-△调制器

传统的模拟麦克风由于自身抗干扰能力差,很难满足新一代音频系统对输入端的要求,文章提出了一种用于数字麦克风的CT-SC∑-△调制器技术,将CT积分器和SC积分器结合在一个∑-△调制器中,可以与驻极体麦克风进行无缝连接,能够将麦克风产生模拟信号直接转换成后续数字设计平台所需的数字信号.测试结果表明,CT-SC∑-△调制器动态范围达到88 dB,等效输入参考噪声为5 μV,正常工作功耗为540 μw,休眠模式下消耗电流不超过10μA;与传统模拟麦克风相比,CT-SC∑-△调制器构成的数字麦克风可以提供更好的信噪比、更高的集成度、更低的功耗和更强的抗干扰能力.     

高阶∑△调制器的稳定性分析与设计

本文将量化器等效为增益可变的加性噪块模型，研究了１ｂｉｓ高阶∑△调制器的稳定性，提出了一种设计１ｂｉｓ稳定高阶（＞２）∑△调制器的方法，该方法简单有效。     

信号的低比特位数表示：一种新颖低比特位数的∑-△调制器

摘要：通过设计一种新的噪声整形滤波器，本文提出了一种新颖的∑-△调制器结构，可用于实现用较低比特位数的数字信号表示较高比特位数的输入信号．该调制器与传统的∑-△调制器相比，其输出数字信号比特位数(或动态范围)降低了许多．理论推导分析和仿真对比的结果表明，在量化噪声整形和噪声频谱上，该调制器的各项性能有了很大的提高，而且证明了这类调制器是稳定的．     

一种高阶1 bit插入式∑-△调制器的设计

介绍了插入式∑-△ A/DC调制器的设计过程,并给出了调制器行为级SIMULINK模型,通过对调制器系统级仿真可以确定调制器的信噪比、增益因子等参数,为其电路设计提供依据.设计了一个4阶调制器,仿真结果显示在128的过采样比、输入信号相对幅度-6 dB的条件下,可获得110 dB的信噪比,达到18 bit的分辨率.     

∑-△模数转换器基本原理及应用(2)

实际上,模拟滤波器对输入信号具有低通滤波作用,而对噪声分量具有高通滤波作用,因此可将调制器的模拟滤波器的作用看作一种噪声整形滤波器,整形后的量化噪声分布见图7(a)。正如一般的模拟滤波器,滤波器的阶数越高其滤波性能越好。因此高阶∑-△调制器得到广泛应用,图8是二阶∑-△ADC原理框图。图9给出了∑-△调制器的信噪比与阶数和过采样倍率之间的关系,其中SNR为信噪比,K为过采样倍率。例如,当K=64,一个理想的二阶系统的信噪比大约80dB,分辨率大约相当于13位的ADC。     

一种稳定的高阶∑—△模／数转换器

文章提出了一种稳定的高阶∑-△模数转换器的设计方法。结合实例，简要说明了多级数字抽取滤波器的设计，并讨论了调制器基内零点优化的方法。设计的∑-△A/D转换器可以满足无线通信应用中大动态范围A/D转换的要求。     

用于VoIP芯片的∑-△调制器系统设计

详细分析了∑-△调制器的结构、阶数、量化器位数、过采样率与信噪比的关系;讨论了闪烁噪声和开关热噪声、时钟抖动和运放的有限直流增益等非理想因素对∑-△调制器的影响.通过Matlab行为仿真,确定了调制器的参数.在此基础上,完成了一款三阶2-1级联∑-△调制器的系统结构设计.在Simulink环境下的仿真验证表明,在考虑非理想因素的条件下,调制器的信噪比仍能达到约96 dB,可满足VoIP芯片中A/D转换器的16位精度要求.     

∑-△调制器在SIMULINK下的噪声模型

为了满足在行为级对∑-△调制器进行完整仿真的需要，提出了在SIMULINK环境下∑-△调制器的噪声模型，包括采样时钟抖动、开关热噪声(kT／C噪声)、运算放大器的有限增益、有限带宽、压摆及饱和电压等非理想因素。在给出具体噪声模型的基础上，构造出二阶∑-△调制器模型。通过仿真，验证了噪声模型的正确性。     

△-∑小数分频频率合成器带外量化噪声滤除技术

为了实现对带外量化噪声进行有效抑制,基于对电荷泵（CP）电流不匹配引起的△-∑量化噪声建模,该文提出一种新型小数分频频率合成器（Frac-N）模型。该模型是在传统小数分频频率合成器的反馈之路上嵌入一个噪声滤除器（NF）,该噪声滤除器是由一个不含分频器的宽频带锁相环（PLL）构成。采用该噪声滤除技术不但可以对高阶△-∑调制器（DSM）产生的带外相位噪声进行抑制,还可以减小由于电荷泵（CP）不匹配引起的量化噪声。仿真结果验证了该方法的有效性。     

D类功放中的∑-△调制器分析与设计

设计一种新型低非线性失真拓扑的7阶1-bit∑-△调制器,该调制器可以直接用于模拟音频信号输入带反馈的D类功率放大器中。通过仿真表明,调制器的最大稳定输入值可以达到0．9,信噪比可达到130dB以上,即采用这种调制器的D类功放可实现90％的功率转化效率和高保真的音质。同时从新的角度阐释了高阶1-bit∑-△调制器的工作原理和设计过程。