提出了一種應(yīng)用于連續(xù)時(shí)間Σ-ΔADC的多模數(shù)字抽取濾波器。通過采用不同類型濾波器級聯(lián)結(jié)構(gòu),合理分配不同級間下采樣因子,有效降低了電路復(fù)雜度、面積和功耗。通過級間濾波器相互配合,實(shí)現(xiàn)了該濾波器的多帶寬、多模式功能�；�65 nm CMOS工藝進(jìn)行后端設(shè)計(jì),仿真結(jié)果表明,該多模抽取濾波器的工作帶寬為20～50 MHz,當(dāng)工作帶寬為20 MHz和50 MHz時(shí),有效位數(shù)分別為10.64位和10.48位。 

【文章來源】：微電子學(xué). 2020,50(01)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

Σ-Δ ADC的結(jié)構(gòu)

數(shù)字抽取濾波器通常由CIC濾波器和半帶濾波器構(gòu)成。要實(shí)現(xiàn)16倍和32倍的下采樣,通常采用CIC或半帶濾波器來實(shí)現(xiàn)。CIC濾波器能夠?qū)崿F(xiàn)較大的下采樣率,但其頻率響應(yīng)在通帶中的衰減較大,不能滿足應(yīng)用需求。半帶濾波器具有較好的通帶平坦特性,但考慮到面積和功耗,通常只能實(shí)現(xiàn)2倍下采樣。為了解決降采樣率高和通帶內(nèi)信號(hào)平坦等問題,本文將CIC和半帶濾波器進(jìn)行級聯(lián),既能達(dá)到較高的下采樣率,又能滿足通帶的信號(hào)平坦度。為了充分利用CIC濾波器的降采樣率高、結(jié)構(gòu)簡單等特性,本文將CIC濾波器放在第一級。本文提出的濾波器框圖如圖2所示。調(diào)制器的輸出信號(hào)是數(shù)字濾波器的輸入信號(hào),其Z域記為D(z),濾波器的輸出信號(hào)記為Y(z)。每級下采樣因子標(biāo)注在圖2中,如CIC濾波器下采樣倍數(shù)為4倍和8倍。為了克服CIC濾波器通帶內(nèi)信號(hào)衰減隨降采樣倍數(shù)增加而增加的問題,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能降低CIC濾波器的下采樣倍數(shù),本文分別通過補(bǔ)償濾波器和半帶濾波器實(shí)現(xiàn)2倍下采樣。同時(shí),為了實(shí)現(xiàn)16倍和32倍下采樣率模式可調(diào),通過CIC濾波器實(shí)現(xiàn)4倍和8倍可調(diào)節(jié)的下采樣率。

在N=2n(n為正整數(shù))的情況下,使用M個(gè)子FIR濾波器進(jìn)行級聯(lián),每個(gè)濾波器提供的抽取因子為2,則可實(shí)現(xiàn)式(2)所示傳遞函數(shù),如圖3所示。因此,在實(shí)現(xiàn)非遞歸結(jié)構(gòu)時(shí),每個(gè)子FIR濾波器的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)直接決定了整個(gè)CIC濾波器的功耗和面積。在實(shí)現(xiàn)子濾波器時(shí),通常采用多相分解的方式來降低每個(gè)子FIR濾波器的功耗和面積,從而降低整個(gè)濾波器的功耗和面積。多相分解結(jié)構(gòu)是在多速率信號(hào)處理時(shí)應(yīng)用的一種基本結(jié)構(gòu)[6]。采用多相分解形式來實(shí)現(xiàn)非遞歸結(jié)構(gòu)中的子FIR濾波器,可以得到多相分解結(jié)構(gòu)濾波器的傳輸函數(shù)[6]:


本文編號(hào)：3404983