【摘要】：隨著地球物理探測深度的不斷增加,僅僅依靠一種勘探方法進(jìn)行深部探測的技術(shù)已無法達(dá)到我國對相關(guān)勘測工作的要求,于是地震及電法聯(lián)合勘探技術(shù)被提出,該技術(shù)實現(xiàn)的關(guān)鍵在于地震與電法聯(lián)合數(shù)據(jù)采集儀器前端一體化混合采集站的設(shè)計,經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)地震采集儀器和電法采集儀器存在的主要差異是前端采用的模擬電路不同,本設(shè)計在考慮到這種差異后,擬通過設(shè)計一款面向地震電法聯(lián)合勘探的高精度Sigma-Delta ADC芯片,為研制高精度地震電法分布式混合勘探采集系統(tǒng)提供解決方案。衡量一款Sigma-Delta ADC芯片設(shè)計的優(yōu)秀與否,關(guān)鍵在于其中調(diào)制器的設(shè)計,因為調(diào)制器在保證整個芯片性能、可靠性上發(fā)揮的作用不可估量,其核心技術(shù)是過采樣和噪聲整形,同時兼容CMOS標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字工藝,可以與數(shù)字電路集成為一體化芯片并達(dá)到很高的線性度,隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展,目前其精度已經(jīng)可以達(dá)到16~24位。本文的設(shè)計思路是:為實現(xiàn)高精度將調(diào)制器設(shè)計成四階,為簡化對數(shù)字電路的設(shè)計而采用一位量化,最終實現(xiàn)了調(diào)制器整體架構(gòu)的設(shè)計,具體分析了ADC的國內(nèi)外研究背景和現(xiàn)狀、Sigma-Delta調(diào)制器的核心技術(shù)和種類、Sigma-Delta調(diào)制器在MATLAB中的模擬和仿真、Sigma-Delta調(diào)制器電路原理圖和版圖的繪制,最后進(jìn)行設(shè)計經(jīng)驗的總結(jié)。在電路設(shè)計過程中,為了減少每一級積分器的輸出采用前饋求和電路,為了提高信噪比設(shè)計了四階調(diào)制器,為了減小系統(tǒng)非線性采用了一位量化器,同時為了降低功耗對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,分別對SigmaDelta調(diào)制器中的積分器,放大器,比較器,求和電路,時鐘電路等進(jìn)行了詳細(xì)的理論研究,然后利用MATLAB中的工具Toolbox和Simulink實現(xiàn)了系統(tǒng)級設(shè)計和行為級仿真,接著在Cadence環(huán)境下對每個模塊進(jìn)行了電路原理圖的繪制和電路各個狀態(tài)的仿真,最終完成一款精度和信噪比較高的單環(huán)四階一位量化CIFF結(jié)構(gòu)Sigma-Delta調(diào)制器的研制。
【圖文】：

圖 2-5 N 階 MASH 結(jié)構(gòu)原理框圖述 MASH 結(jié)構(gòu)輸出的系統(tǒng)函數(shù)如式（2-10）所示；( ) ( ) ( ) ( ) ( )

CIFB結(jié)構(gòu)框圖
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH762

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2606470