本文關(guān)鍵詞：適用于音頻Codec的高精度△-∑調(diào)制器設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：當前,移動消費類電子產(chǎn)品性能的不斷提升對音頻信號的品質(zhì)提出了更高的要求,而模數(shù)轉(zhuǎn)換器在音頻信號的轉(zhuǎn)換中起著關(guān)鍵作用。針對此類應(yīng)用領(lǐng)域的要求,論文開展了高精度、低功耗、高動態(tài)范圍模數(shù)轉(zhuǎn)換器的研究與設(shè)計。論文選擇采用基于開關(guān)型運放的音頻Δ-∑ (Delta-Sigma)結(jié)構(gòu),重點對其中的△-∑調(diào)制器(Modulator)展開研究。首先根據(jù)確定的轉(zhuǎn)換器性能指標,充分考慮包括運放的有限直流增益、增益帶寬積及噪聲、比較器的失調(diào)及回掃噪聲以及DAC的非線性因素等在內(nèi)的非理想因素,建立非理想模型,通過MATLAB/Simulink進行系統(tǒng)仿真驗證,計算出系統(tǒng)各參數(shù)。同時,比較不同的DWA (Data Weighted Average)算法,給出新的DWA算法,在抑制非線性失真的功能沒有損失的情況下最大限度簡化了相關(guān)數(shù)字電路的面積和功耗。在電路實現(xiàn)中,使用半周期延遲的積分器,使運放只需工作半個周期,減少了靜態(tài)功耗；并提出一種高效的開關(guān)型運放電路和與之對應(yīng)的Chopper技術(shù),有效降低了系統(tǒng)中的閃爍噪聲。在量化器方面,論文設(shè)計了電容型分壓與電阻型分壓兩種量化器切換電路,在功耗和面積上進行權(quán)衡優(yōu)化,結(jié)合提出的DWA方法,實現(xiàn)了一個18位的Δ-∑ Modulator。電路采用Global 0.18μm CMOS工藝,芯片面積為1012μm×995μm。仿真結(jié)果表明在幅值為-4.35dB的信號輸入下信噪比達到了110.6dB,功耗和品質(zhì)因素FOM分別約為4.95mW和428.18fJ/Conversion-step。后仿的SNDR大于108dB。初版芯片已經(jīng)流片并測試,再版芯片也已經(jīng)流片
【關(guān)鍵詞】：音頻Codec △-∑modulator 高精度 過采樣 開關(guān)電容電路 多比特量化 高效率
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN761;TN912.2
【目錄】：

• 致謝6-7
• 摘要7-8
• Abstract8-16
• 1 緒論16-21
• 1.1 研究背景16-17
• 1.2 國內(nèi)、外研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢17-20
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)安排20-21
• 2 △-Σ ADC基本原理21-41
• 2.1 主要性能指標21-25
• 2.1.1 信號帶寬及采樣頻率21-22
• 2.1.2 轉(zhuǎn)換速度22
• 2.1.3 分辨率與轉(zhuǎn)換精度22-23
• 2.1.4 信噪比(SNR)23-24
• 2.1.5 微分非線性(DNL)與積分非線性(INL)24
• 2.1.6 總諧波失真(THD)24-25
• 2.2 △-Σ調(diào)制器基本原理25-28
• 2.2.1 過采樣25-26
• 2.2.2 噪聲整形26-28
• 2.2.3 多位量化28
• 2.3 A-Σ ADC基本結(jié)構(gòu)28-33
• 2.3.1 單環(huán)結(jié)構(gòu)28-32
• 2.3.2 MASH結(jié)構(gòu)32-33
• 2.3.3 其他結(jié)構(gòu)33
• 2.4 非理想因素設(shè)計挑戰(zhàn)33-39
• 2.4.1 關(guān)導(dǎo)通電阻33-35
• 2.4.2 噪聲35-37
• 2.4.3 運算放大器非理想特性37-39
• 2.5 失調(diào)影響39
• 2.6 本章小結(jié)39-41
• 3 △-∑調(diào)制器設(shè)計實現(xiàn)41-91
• 3.1 設(shè)計指標41-42
• 3.2 系統(tǒng)建模42-57
• 3.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)42-45
• 3.2.2 參數(shù)確定45-49
• 3.2.3 內(nèi)部噪聲分析49-54
• 3.2.4 加入積分器非理想因素系統(tǒng)仿真54-57
• 3.2.5 建�？偨Y(jié)57
• 3.3 電路設(shè)計57-83
• 3.3.1 理想電路仿真57-61
• 3.3.2 時鐘電路61-67
• 3.3.3 量化器67-69
• 3.3.4 運算放大器69-81
• 3.3.5 前仿總結(jié)81-83
• 3.4 版圖及后仿83-88
• 3.4.1 運放后仿83-85
• 3.4.2 量化器后仿85-86
• 3.4.3 系統(tǒng)后仿86-88
• 3.5 本章小結(jié)88-91
• 4 芯片測試91-95
• 5 總結(jié)與展望95-97
• 5.1 論文總結(jié)95
• 5.2 工作展望95-97
• 參考文獻97-104
• 攻讀學(xué)位期間科研成果104

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;A Design of the Quantizer of H.261 CODEC[J];The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications;2003年01期

2 ;A High-Performance Codec Suitable for the GSM Half-Rate Coding System[J];The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications;1999年02期

3 ;Intra Refreshment Algorithm of Video Codec Based on Visual Attention over Wireless Networks[J];中國通信;2009年02期

4 ;Implementation of ITU-T G.729 Speech Codec in IP Telephony Gateway[J];Wuhan University Journal of Natural Sciences;2000年02期

5 陳R

本文編號：383899