隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,越來越多不同類型的傳感器被運用到最新的電子產(chǎn)品中。電阻式傳感器因其應(yīng)用場景眾多（如:溫度、濕度、壓力等物理量的感測）而備受業(yè)界關(guān)注。而作為連通自然界模擬量與計算機數(shù)據(jù)處理所用的數(shù)字量之間的橋梁,讀出芯片（Readout IC,ROIC）向來是傳感系統(tǒng)中不可或缺的一環(huán)。Sigma-Delta型模數(shù)轉(zhuǎn)換器（Analog to Digital Converter,ADC）憑借過采樣及噪聲整形技術(shù),可以實現(xiàn)相當高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換,因此相比其他類型的ADC而言,更加符合當下物聯(lián)網(wǎng)感測應(yīng)用對于高精度的需求。然而,傳統(tǒng)的Sigma-Delta ADC也還存在著些許有待改進的不足之處:為了在采樣/積分相位實現(xiàn)較為精確的電荷轉(zhuǎn)移,運算跨導(dǎo)放大器（Operational Transconductance Amplifier,OTA）在ADC調(diào)制器的積分器中是必需的。但是,OTA的運用會導(dǎo)致環(huán)路穩(wěn)定性的問題,同時由于帶寬、壓擺率等指標的要求,功耗問題一直是實際電路設(shè)計中的一個難題,如此一來,設(shè)計一款符合性能要求的OTA具有相當大的挑戰(zhàn)。基于上述討論的內(nèi)容,本文設(shè)計了一種基于ZCB（Z... 

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究意義與背景
    1.2 相關(guān)研究發(fā)展趨勢及現(xiàn)狀
        1.2.1 Sigma-Delta ADC
        1.2.2 ZCB電路
        1.2.3 電阻式傳感器讀出電路
    1.3 主要研究工作
    1.4 論文組織安排
第2章 Sigma-Delta模數(shù)轉(zhuǎn)換器原理
    2.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換器原理
        2.1.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作原理
        2.1.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的相關(guān)性能參數(shù)
    2.2 Sigma-Delta模數(shù)轉(zhuǎn)換器原理
        2.2.1 過采樣技術(shù)
        2.2.2 噪聲整形技術(shù)
        2.2.3 二階Sigma-Delta調(diào)制器
    2.3 本章小結(jié)
第3章 基于Sigma-Delta調(diào)制器的電阻式讀出電路
    3.1 電阻式讀出電路的設(shè)計需求
    3.2 Sigma-Delta調(diào)制器中的積分器方案對比
    3.3 基于ZCB方案的電阻式讀出電路
        3.3.1 單電阻測量
        3.3.2 電橋測量
    3.4 非理想因素分析
        3.4.1 寄生電容
        3.4.2 電流源有限阻抗
        3.4.3 ZCD延遲引起的過沖
        3.4.4 ZCD失調(diào)
    3.5 本章小結(jié)
第4章 電路實現(xiàn)與分析
    4.1 調(diào)制器整體電路
    4.2 過零檢測器
    4.3 偏置電流源
    4.4 量化器
    4.5 RC振蕩器
    4.6 功耗及噪聲分析
    4.7 本章小結(jié)
第5章 芯片測試結(jié)果
    5.1 單電阻測量
    5.2 電橋測量
    5.3 電壓特性
    5.4 溫度特性
    5.5 性能對比
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻
指導(dǎo)教師對研究生學(xué)位論文的學(xué)術(shù)評語
答辯委員會決議書
附錄 :專業(yè)詞匯縮寫及中英文比對
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻】：
博士論文
[1]高性能帶通∑△模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片研究與實現(xiàn)[D]. 曹天霖.浙江大學(xué) 2017
[2]高性能音頻Delta-Sigma數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計與優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 趙津晨.浙江大學(xué) 2013
[3]高精度sigma-delta ADC的研究與設(shè)計[D]. 吳笑峰.西安電子科技大學(xué) 2009

碩士論文
[1]音頻編解碼芯片中的Sigma-Delta ADC的設(shè)計[D]. 楊岱.電子科技大學(xué) 2018
[2]低功耗電阻/電容式傳感器測量電路研究[D]. 嚴曉峰.重慶大學(xué) 2017
[3]適用于多通道生物信號采集系統(tǒng)的增量型Sigma-Delta ADC設(shè)計[D]. 黃種藝.浙江大學(xué) 2015
[4]18位Sigma-Delta調(diào)制器的研究與設(shè)計[D]. 張敏.電子科技大學(xué) 2014



本文編號：3648312