∑△AD轉(zhuǎn)換器是一種低速、高精度的過(guò)采樣AD轉(zhuǎn)換器,主要應(yīng)用于音頻和部分視頻頻段的信號(hào)處理。目前業(yè)界最高帶寬24位工業(yè)用ADC為TI推出的ADS1271�！啤鰽D轉(zhuǎn)換器中,雖然模擬調(diào)制器部分決定了AD轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)精度以及轉(zhuǎn)換速率,但數(shù)字抽取濾波器很大程度上決定了AD或DA轉(zhuǎn)換器的速率、功耗和面積。此外,數(shù)字抽取濾波器階數(shù)和濾波器系數(shù)一般是固定的,因此輸出位數(shù)也固定,從而使得針對(duì)于某一特定設(shè)計(jì)精度的調(diào)制器,需設(shè)計(jì)特定的濾波器與之相匹配。本文針對(duì)抽取濾波器的特點(diǎn),以用于遠(yuǎn)程監(jiān)控的醫(yī)療設(shè)備中針對(duì)語(yǔ)音信號(hào)處理的SOC中的∑△AD轉(zhuǎn)換器為研究對(duì)象,并根據(jù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)（已流片）的三階、128倍過(guò)采樣、級(jí)聯(lián)開(kāi)關(guān)電容結(jié)構(gòu)、14bit∑△調(diào)制器為設(shè)計(jì)背景,設(shè)計(jì)了一個(gè)階數(shù)和輸出位數(shù)可調(diào)節(jié)的數(shù)字抽取濾波器。該濾波器設(shè)計(jì)的階數(shù)、系數(shù)和輸出位數(shù)均由外部控制信號(hào)決定,可根據(jù)輸入信號(hào)信號(hào)噪聲比的不同,選擇合適的濾波器階數(shù)、系數(shù)和輸出位數(shù)相匹配。本濾波器設(shè)計(jì)可以作為ASIC庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)單元模塊反復(fù)使用,或用于輸入精度不確定的調(diào)制器測(cè)試中。設(shè)計(jì)采用0.18μm標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝,芯片面積1.48×1.48mm2,可實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信噪... 

【文章來(lái)源】：清華大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：99 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

頻譜中的SFDR

FreqZone圖3.1 抽取濾波系統(tǒng)原理圖3.3 第一級(jí) Sinck濾波器結(jié)構(gòu)選擇及 VLSI 實(shí)現(xiàn)第一級(jí) Sinck濾波器一般用比特位并行結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)或比特位串行結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。3.3.1 并行結(jié)構(gòu) Sinck濾波器[11]通常采用級(jí)聯(lián)積分梳狀濾波器（Cascaded-Integrated Comb Filter, CIC Filter）實(shí)現(xiàn)并行結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)是 1980 年由 Eugene B. Hogenauer 提出的，優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需乘法器、所需存儲(chǔ)空間小，硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。如圖 3.2 所示，這種結(jié)構(gòu)通常由一個(gè)在高抽樣頻率工作的積分器部分和一個(gè)在低抽樣頻率工作的梳狀器部分組成：+ + ++++ ++Downsample64Z-1Z-1Z-1Z-1Z-1Z-1Z-1Z-1fs fsfs/R fs/RIntegrater Section Comb Section圖3.2 CIC濾波器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

傳輸函數(shù) H(z)的沖擊響應(yīng)及其幅頻特性(a) 沖擊響應(yīng) （b） 幅頻特性曲線圖3.10 第一級(jí)Sinck濾波器的沖擊響應(yīng)及幅頻特性曲線從 H(z)的幅頻響應(yīng)來(lái)看，除了最靠近主瓣的三個(gè)旁瓣，其他旁瓣均低于100dB。3.4 第二級(jí)濾波器結(jié)構(gòu)選擇及 VLSI 實(shí)現(xiàn)第二級(jí)抽取濾波器需要實(shí)現(xiàn)的功能主要有：實(shí)現(xiàn) 4 倍的抽取，即將信號(hào)碼流每個(gè)字的傳輸頻率從 fd降為 fN；精確濾波，即由于第一級(jí) CIC 濾波器性能受限，需提供良好邊沿特性改善濾波性能，提高精度；濾除低頻段的噪聲及信號(hào)帶外部分。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]過(guò)取樣△∑調(diào)制技術(shù)（一）──過(guò)取樣AD／DA變換的基本概念──[J]. 鄒家祿,駱立俊.  電聲技術(shù). 1994(11)



本文編號(hào)：3009425