本文關(guān)鍵詞：適用于18位∑ΔADC的MASH 2-2調(diào)制器設(shè)計

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【摘要】：模數(shù)轉(zhuǎn)換器是將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的一種電路系統(tǒng)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器在數(shù)十年的發(fā)展中已經(jīng)有了多種不同的結(jié)構(gòu),在速度,精度,復雜度上各有優(yōu)缺點,本文設(shè)計所應(yīng)用的電能計量領(lǐng)域的需求為高精度,低速度,因此選擇應(yīng)用過采樣的和噪聲整形技術(shù)的Sigma-delta吉構(gòu)ADC。本文研究了Sigma-delta的基本理論,包括噪聲整形技術(shù)和過采樣技術(shù),并在此基礎(chǔ)上使用MATLAB軟件對Sigma-delta調(diào)制器進行系統(tǒng)建模,建立了帶有非理想因素的完整的調(diào)制器和噪聲抵消電路模型,有效位數(shù)超過19位,建模仿真效果良好。本文使用CMOS0.18μm工藝設(shè)計了2-2MASH結(jié)構(gòu)Sigma-delta調(diào)制器的電路原理圖,并且完成仿真結(jié)果的分析,信噪比111dB,有效位數(shù)18位。其中為了對應(yīng)系統(tǒng)級建模中積分器有增益系數(shù)和反饋系數(shù),提出了一種改進型的全差分開關(guān)電容積分器結(jié)構(gòu),此結(jié)構(gòu)可分別調(diào)整增益系數(shù)和反饋系數(shù)。結(jié)合了差分比較器和SRAM六管單元設(shè)計了一種三級的一位量化器,與時鐘同步。提出一種可編程增益放大器的方法,在不設(shè)計運算放大器的情況下,運用電容和開關(guān)達到可編程增益放大器同樣的效果,大大減小了設(shè)計難度和增益控制的準確度。
【關(guān)鍵詞】：MASH結(jié)構(gòu) Sigma-delta 過采樣 噪聲整形 全差分開關(guān)電容
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN761;TN792
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 序言8-11
• 1 緒論11-15
• 1.1 論文的研究背景與意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究及市場產(chǎn)品現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文的研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排13-15
• 2 SIGMA-DELTA調(diào)制器原理分析15-22
• 2.1 奈奎斯特模數(shù)轉(zhuǎn)換器15-16
• 2.2 SIGMA-DELTA模數(shù)轉(zhuǎn)換器16-20
• 2.2.1 過采樣技術(shù)16-18
• 2.2.2 噪聲整形技術(shù)18-20
• 2.3 SIGMA-DELTA模數(shù)轉(zhuǎn)換器的主要性能指標20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 3 SIGMA-DELTA調(diào)制器的建模與仿真22-37
• 3.1 理想2-2 MASH SIGMA-DELTA調(diào)制器的建模與仿真22-28
• 3.1.1 理想單級2階調(diào)制器22-25
• 3.1.2 理想2-2 MASH階調(diào)制器25-28
• 3.2 2-2MASH調(diào)制器中的非理想因素28-33
• 3.2.1 熱噪聲28-30
• 3.2.2 閃爍噪聲30-31
• 3.2.3 時鐘抖動31-32
• 3.2.4 開關(guān)非線性32
• 3.2.5 積分器非理想特性32-33
• 3.3 實際2-2 MASH SIGA-DELTA調(diào)制器的建模與仿真33-35
• 3.4 本章小結(jié)35-37
• 4 電路級設(shè)計37-56
• 4.1 開關(guān)電容積分器37-41
• 4.1.1 基本開關(guān)電容積分器結(jié)構(gòu)37-38
• 4.1.2 改進積分器電路38-41
• 4.2 全差分運算放大器41-46
• 4.2.1 運算放大器結(jié)構(gòu)的選取42-45
• 4.2.2 共模反饋45-46
• 4.3 一位量化器及量化器控制46-48
• 4.4 基準源48-49
• 4.5 時鐘產(chǎn)生電路49-51
• 4.6 可編程增益放大器51-52
• 4.7 整體調(diào)制器電路52-55
• 4.8 本章小結(jié)55-56
• 5 結(jié)論56-57
• 參考文獻57-59
• 作者簡歷59-61
• 學位論文數(shù)據(jù)集61

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本文編號：803545