發(fā)布時(shí)間：2018-02-08 12:03

  本文關(guān)鍵詞： sigma-delta調(diào)制器 開(kāi)關(guān)電容積分器 帶隙基準(zhǔn) 信噪比　出處：《西南科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：Sigma-Delta A/D轉(zhuǎn)換器因其具有高精度、高線性度、易于集成、價(jià)格低廉且對(duì)采樣信號(hào)有抗混疊作用等優(yōu)點(diǎn),在音頻數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中得到廣泛采用。本文在分析了Sigma-Delta調(diào)制器基本理論的基礎(chǔ)上,對(duì)不同的調(diào)制器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了對(duì)比,掌握了調(diào)制器結(jié)構(gòu)、階數(shù)和過(guò)采樣比與信噪比的關(guān)系后,預(yù)設(shè)定了sigma-delta調(diào)制器系統(tǒng)指標(biāo)。并運(yùn)用了MATLAB軟件中的SIMULINK工具對(duì)二階,三階單環(huán)Sigma-Delta調(diào)制器進(jìn)行行為級(jí)建模仿真,驗(yàn)證調(diào)制器系統(tǒng)電路的可行性和正確性后,設(shè)計(jì)了一款處理音頻信號(hào)的Sigma-Delta調(diào)制器。該調(diào)制器采用二階單環(huán)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn),包括開(kāi)關(guān)電容積分器、比較器、一位數(shù)模轉(zhuǎn)換器、帶隙基準(zhǔn)源、非交疊時(shí)鐘等電路,為了提高供電電源的穩(wěn)定度,帶隙基準(zhǔn)電路進(jìn)行了曲率補(bǔ)償設(shè)計(jì),該基準(zhǔn)電路基于MOS管亞閾值電壓的指數(shù)特性,去補(bǔ)償PNP型晶體管發(fā)射極電壓的高階溫度項(xiàng),進(jìn)而獲得超低溫漂系數(shù)的基準(zhǔn)源�；赟MIC 0.35um CMOS工藝,進(jìn)行整體電路仿真,對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行頻譜分析表明:在3.3V的電源電壓,過(guò)采樣比為64的條件下,本論文所設(shè)計(jì)的Sigma-Delta調(diào)制器的有效位數(shù)大于12位,調(diào)制器的性能指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
[Abstract]:The Sigma-Delta A / D converter has the advantages of high precision, high linearity, easy integration, low cost and anti-aliasing effect on the sampling signal. It is widely used in audio digital signal processing system. On the basis of analyzing the basic theory of Sigma-Delta modulator, the different modulator structures are compared, and the modulator structure is mastered. After the relation between order and over sampling ratio and signal-to-noise ratio (SNR), the system index of sigma-delta modulator is preset. The second order and third order single loop Sigma-Delta modulator is modeled and simulated by using SIMULINK tool of MATLAB software. After verifying the feasibility and correctness of the modulator system circuit, a Sigma-Delta modulator for audio signal processing is designed. The modulator is implemented with a second-order single-loop structure, including a switched capacitor integrator, a comparator and a digital-to-analog converter. In order to improve the stability of power supply, the bandgap reference circuit is designed by curvature compensation, which is based on the exponential characteristic of sub-threshold voltage of MOS transistor. In order to compensate the higher-order temperature term of emitter voltage of PNP transistor, the reference source of ultra-low temperature drift coefficient is obtained. Based on SMIC 0.35um CMOS process, the whole circuit simulation is carried out. The spectrum analysis of the simulation results shows that the power supply voltage is 3.3 V, When the oversampling ratio is 64, the effective bit number of the Sigma-Delta modulator designed in this paper is more than 12 bits, and the performance of the modulator meets the design requirements.
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TN761

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本文編號(hào)：1495399