本文關(guān)鍵詞：高精度sigma-delta ADC中PGA的設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： ∑-△ADC 增益可編程 斬波穩(wěn)定 軌到軌

【摘要】：過(guò)采樣求和-增量模數(shù)轉(zhuǎn)換器sigma-delta ADC( Σ-△ ADC)是當(dāng)前高精度ADC的一種主流結(jié)構(gòu)�？删幊淘鲆娣糯箅娐�(Programmable Gain Amplifier,以下簡(jiǎn)稱PGA)可對(duì)其模擬電路部分信號(hào)進(jìn)行放大或衰減,使其輸入信號(hào)接近ADC模塊的滿量程值,以保證轉(zhuǎn)換精度,優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍。本文設(shè)計(jì)了應(yīng)用于高精度∑-△ADC的PGA電路,其結(jié)構(gòu)由運(yùn)算放大器、開關(guān)電容電路以及一些附加電路組成。PGA中的運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)是本文設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。本文采用增益提升結(jié)構(gòu)來(lái)增大整個(gè)運(yùn)算放大器的增益,從而降低PGA的誤差；引入斬波穩(wěn)定技術(shù),明顯降低了輸入信號(hào)以及運(yùn)算放大器本身所產(chǎn)生的噪聲,提高了運(yùn)算放大器的信噪比；采用軌到軌技術(shù)提高運(yùn)算放大器的性能,利用偏置電路的設(shè)計(jì),在降低功耗的同時(shí)增大了信號(hào)的輸出范圍,同時(shí)也提高了信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力,使其輸出信號(hào)更好地滿足后接調(diào)制器的輸入信號(hào)要求。電路通過(guò)時(shí)鐘調(diào)整轉(zhuǎn)換開關(guān)的接通調(diào)整放大器的放大倍數(shù),從而實(shí)現(xiàn)1、2、64、128的增益,將輸入信號(hào)根據(jù)實(shí)際要求自動(dòng)調(diào)整到適合A/D轉(zhuǎn)換的最佳輸入范圍, 再進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,從而有效保證在低輸入時(shí)ADC的轉(zhuǎn)換精度。在0.35μmCMOS工藝模型下,利用Cadence Spectre仿真工具對(duì)PGA電路中的運(yùn)算放大器進(jìn)行仿真,結(jié)果表明能有效滿足后續(xù)調(diào)制器性能指標(biāo)的要求：±2.5V的輸入信號(hào)范圍以及較高的信噪比。
【關(guān)鍵詞】：∑-△ADC 增益可編程 斬波穩(wěn)定 軌到軌
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN792
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• abstract9-15
• 第一章 緒論15-23
• 1.1 研究背景15-20
• 1.1.1 ∑-△ADC15-18
• 1.1.2 PGA18-20
• 1.2 研究意義20-21
• 1.3 論文的主要工作與組織結(jié)構(gòu)21-22
• 1.4 本章小結(jié)22-23
• 第二章 可編程增益放大電路(PGA)原理23-33
• 2.1 PGA的性能指標(biāo)23-24
• 2.2 PGA架構(gòu)24-26
• 2.2.1 PGA電路性能描述24-25
• 2.2.2 PGA電路整體架構(gòu)25-26
• 2.3 PGA實(shí)現(xiàn)原理26-32
• 2.3.1 不同增益的實(shí)現(xiàn)原理26-28
• 2.3.2 共模輸入信號(hào)的要求28-29
• 2.3.3 斬波穩(wěn)定(CHS：Chopper stabilized)的基本原理29-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 PGA關(guān)鍵電路的設(shè)計(jì)33-65
• 3.1 PGA的具體架構(gòu)33-36
• 3.1.1 PGA第一級(jí)的具體結(jié)構(gòu)33-34
• 3.1.2 PGA第二級(jí)的具體結(jié)構(gòu)34-35
• 3.1.3 PGA中運(yùn)算放大器結(jié)構(gòu)的選擇35-36
• 3.2 斬波穩(wěn)定運(yùn)算放大器36-53
• 3.2.1 PGA中斬波穩(wěn)定運(yùn)算放大器輸入級(jí)的設(shè)計(jì)37-39
• 3.2.2 PGA中斬波穩(wěn)定運(yùn)算放大器中間級(jí)的設(shè)計(jì)39-43
• 3.2.3 PGA中斬波穩(wěn)定運(yùn)算放大器輸出級(jí)的設(shè)計(jì)43-46
• 3.2.4 PGA中斬波穩(wěn)定運(yùn)算放大器中斬波技術(shù)46-52
• 3.2.5 PGA中斬波穩(wěn)定運(yùn)算放大器偏置電路的設(shè)計(jì)52-53
• 3.3 軌到軌運(yùn)算放大器53-63
• 3.3.1 軌到軌輸入的實(shí)現(xiàn)55-58
• 3.3.2 軌到軌輸出的實(shí)現(xiàn)58-61
• 3.3.3 偏置電路設(shè)計(jì)61-62
• 3.3.4 軌到軌運(yùn)算放大器的整體結(jié)構(gòu)62-63
• 3.4 開關(guān)電容電路63-64
• 3.5 本章小結(jié)64-65
• 第四章 PGA仿真與分析65-76
• 4.1 PGA第一級(jí)電路仿真65-70
• 4.2 PGA第二級(jí)電路仿真70-73
• 4.3 PGA整體電路仿真73-75
• 4.4 本章小結(jié)75-76
• 第五章 總結(jié)與展望76-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況81

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 陳鋮穎;胡曉宇;范軍;黑勇;;A 55-dB SNDR,2.2-m W double chopper-stabilized analog front-end for a thermopile sensor[J];Journal of Semiconductors;2014年05期

2 郭峰;李智群;陳東東;李海松;王志功;;寬帶CMOS可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑O(shè)計(jì)[J];半導(dǎo)體學(xué)報(bào);2007年12期

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本文編號(hào)：874829