一个16位高性能音频Sigma-Delta调制器

设计了一个适用于音频信号系统的sigma-delta调制器.针对24KHz的音频信号,比较了各种调制器结构,选择了二阶一位的采样型结构.sigma-delta调制器工作在1.8V电源电压下,采用全差分开关电容电路,功耗为6.5mW.仿真结果显示在256倍的过采样率,12.288MHz的采样频率下,信噪比(SNR)可达到98dB,实现16位的精度.该调制器采用UMC 0.18μm混合信号工艺实现,电容采用MIM结构,有效面积为0.209mm2.完全可用于设计低成本、高性能芯片.     

一种用于音频信号的Sigma-Delta A/D转换器设计

基于SMIC 180 nm混合信号CMOS工艺,实现了一种应用于音频信号的16 bit四阶级联Sigma-Delta ADC.其过采样率为64,信号带宽为20 kHz.数字滤波器采用CIC抽取滤波器、CIC补偿滤波器及半带滤波器级联实现,其通带纹波小于0.01 dB,阻带衰减达到-100 dB.在1.8V电源电压下,该ADC整体功耗约为2.34 mW.信噪失真比可达95.9 dB.     

一种高精度高信噪比的Sigma-Delta调制器设计

为满足模数转换器设计和应用中系统对精度日益增长的高要求,提出一种高精度高信噪比的Sigma-Delta调制器。Sigma-Delta调制器采用三阶CIFB架构,同时在第一级放大器部分设置斩波电路,以此提高信噪比。采用TSMC 180 nm CMOS工艺进行设计并通过仿真验证。仿真结果表明,在电源电压为3.3V,工作温度为27℃,工艺角为典型工艺角TT的情况下,Sigma-Delta调制器对于信噪比、有效位数等指标均有优秀的性能表现,适于高精度系统的应用场合。     

高精度低电压低功耗的Delta-Sigma调制器设计

为应对集成电路工艺特征尺寸不断减小的趋势对高性能模拟电路构成的挑战,提出一种适用于数字音频系统的具有高精度、低电压、低功耗特点的开关电容delta-sigma调制器。器件采用2阶3位量化器结构,依靠运算放大器中的两级结构和Class-AB输出级提高低电压应用条件下的增益以及输出摆幅,同时降低整体电路的功耗。后端采用DWA算法模块降低多位DAC失配误差对系统系能的影响。采用0.13μm CMOS工艺实现器件的制造。经实验测试,在8kHz信号带宽范围内,调制器实现了88dB的动态范围和81dB的峰值信噪失真比,满足实际使用中的性能要求。     

高精度SC PIPELINED ADC预放大锁存比较器的分析与设计

提出了一种应用于开关电容流水线模数转换器的CMOS预放大锁存比较器。比较器采用了交叉耦合负载、PMOS/NMOS比例优化和电容中和技术。该结构大幅提高了比较器的速度并有效抑制了回馈噪声,减小了失调电压,可以作为Flash ADC应用于高精度开关电容流水线ADC。     

一种低功耗Sigma-Delta调制器的设计

采用改进的单环二阶2bit调制器架构和低功耗AB类放大器电路,实现了一种应用于无线收发机系统中的低功耗Sigma-Delta调制器。利用Matlab/Simulink进行了建模仿真,优化调制器系数,并采用TSMC0.18μmCMOS工艺进行了电路设计。电路仿真结果表明,在采样频率为1.2288MHz、过采样率为64时,调制器的信号噪声谐波失真比达到77.0dB,功耗为1.18mW,具有低功耗特点。     

带通Sigma-Delta调制器的模拟延时器Simulink建模

带通Sigma-Delta调制器常用的行为级仿真工具是基于Simulink仿真环境的SD Toolbox工具箱,但是该工具箱中只有两个延时单元的谐振器模型,无法对一个延时单元或无延时单元的谐振器进行模拟。针对模拟开关电容单位延时器的非理想因素,尤其是有限直流增益,进行了详细的分析,并据此利用Matlab对其进行了行为级建模。利用构建的模拟单位延时器模型可以很好地弥补SD Toolbox工具箱的上述不足。仿真结果表明,所构建的模型与电路实现的结果较为接近。     

一种sigma-delta调制器结构的温度信号转换电路

针对基于CMOS衬底寄生三极管感温的温度传感器的温度信号转换问题,设计了一种sigma-delta调制器结构的模数转换电路。仅使用一个开关电容积分器和一个量化器就实现了温度信号电压到脉冲信号的转换,采用的斩波技术消除了运算放大器输入失调电压的影响,量化器采用预放大器接比较电路再接锁存器的结构,隔离回踢噪声并实现高速比较。电路采用TSMC 0.18μm 1P4M CMOS工艺设计,工作电源为1.8 V,功耗为270μW。仿真表明,系统输出的温度脉冲宽度可正确表示温度的高低。除了温度传感器,设计的Σ-Δ调制器还可用于其他模数转换场合。     

一种开关电容积分器的设计

在数字转换系统中,广泛采用了开关电容电路。本文针对∑ΔADC的应用,提出了一种CMOS开关电容积分器的设计。仿真表明,其性能可以完全满足实际应用。     

频率合成器中Σ-Δ调制器的设计与实现

本文首先介绍了Σ-Δ调制技术的基本原理,分析了一阶及高阶Σ-Δ调制器,最后结合一阶Σ-Δ调制器,给出了在FPGA器件上实现Σ-Δ调制器的设计。仿真结果表明,设计实现了Σ-Δ调制器,通过控制分频器实现了小数分频,方法简单易行。与运用Matlab软件仿真的结果完全一致,并进一步证实了高阶数字Σ-Δ调制对量化相位噪声的高通整形特性,从而有效地解决了小数分频频率合成器中的小数杂散问题,具有很高的实用性。     

基于滑模控制的Sigma-Delta调制器参数设计和优化

将滑模控制策略引入到Sigma-Delta调制器设计中,用于分析一位比较器环节对Sigma-Delta调制器系统产生的非线性影响。通过将Sigma-Delta调制器中积分器的状态输出作为研究变量,一位比较器环节作为变结构单元对系统工作原理进行重新建模,同时基于滑模变结构控制理论推导出了采用近似线性化方法分析一位比较器非线性特性需满足的基础条件。在保证满足一位比较器环节可近似线性化处理的基础上,采用智能优化算法对Sigma-Delta调制器系统参数进行优化设计,降低了调制器系统参数设计难度,同时进一步提高系统性能。理论分析和仿真结果验证了本文方法的可行性和有效性。     

基于Verilog-A行为级模型的三阶单环调制器设计与仿真

提出了一种三阶单环局部反馈的Sigma-Delta调制器结构.对传统的噪声传输函数引入极点加以修正,最终采用巴特沃兹高通滤波器原型确定调制器的噪声传输函数,在采用Matlab Simulink进行参数优化和仿真的基础上,编写了各电路子模块Verilog-A程序,并以此搭建整体调制器模型进行行为级建模.仿真结果表明,该三阶单环局部反馈的Sigma-Delta调制器结构能实现精度为16 bit,无杂散动态范围(SFDR)大于96 dB,时钟频率最高5.12 MHz,过采样率为128,输入信号带宽最大为20 kHz的调制器模型.     

一种适于Sigma-Delta ADC的高增益放大器的设计

设计了一种应用增益增强技术和斩波稳定技术的全差分折叠式共源共栅运算放大器。整体放大器采用了折叠式共源共栅结构,主运算放大器采用增益增强技术和开关电容共模反馈,两个辅助运算放大器采用连续时间共模反馈以实现高增益。此外,还采用了斩波稳定技术,在放大器的前后加入斩波开关,达到了滤除低频噪声的效果。在基于SMIC 55nm工艺库,电源电压3.3V下,在Cadence平台利用Spectre进行模拟仿真,仿真结果表明：等效输出噪声低频处的噪声被滤除,运算放大器的增益为116.9dB,相位裕度为72°,单位增益带宽为355MHz,能够使放大器应用于低频域,能够满足Sigma-Delta调制器对于音频频域的设计需要。     

高速OTA系统的研究

文章介绍了当前OTA系统及其实际应用中存在的不足,提出了一种基于BIP及高速通道的改进模型,并列举了系统升级所需要的主要工作。文章认为使用此改进模型可以有效地改善当前OTA系统的传输速率,交互性和可靠性,从而进一步推动OTA业务的深入与发展。     

OTA安全体制的扩展

WPKI是在有线PKI基础上进行优化拓展,为无线通信环境提供密钥管理的基础设施。本文分析现在OTA无线业务推广中的安全机制及其存在的一些问题,结合WPKI机制,对目前的系统提出一种更加完善的数据安全、完整和不可抵赖的安全体制。     

高速OTA系统的研究

文章介绍了当前OTA系统及其实际应用中存在的不足，提出了一种基于BIP及高速通道的改进模型．并列举了系统升级所需要的主要工作。文章认为使用此改进模型可以有效地改善当前OTA系统的传输速率．交互性和可靠性，从而进一步推动OTA业务的深入与发展。     

面向应用的Sigma-Delta A/D转换器的快速开发环境

本文提出了一个面向特定的Sigma-DeltaA/D转换器的快速开发环境。通过整合不同EDA应用软件，实现了对应不同应用的高性能Sigma-DeltaA/D转换器的快速设计。在具体的设计过程中，通过使用不同的设计方法和优化算法，为系统性能指标的实现提供了保证。     

基于J2ME平台的无线应用程序开发

J2ME是Sun公司针对各种小型消费电子产品推出的Java开发平台，它提供了一个介于系统平台与应用程序之间的中间层，降低了此类产品的应用开发难度，提高了可移植性。首先介绍了J2ME的发展史、体系结构和开发技术，最后以一个应用——“病例管理系统”为例，给出了系统的理论模型及其主要技术的实现方案。