高精度Σ-Δ ADC中多通道数字抽取滤波器的设计

针对传统ADC转换精度较低的缺陷,提出一种24位高精度Σ-ΔADC的系统设计方法,并完成了数字抽取滤波器的版图设计.数字抽取滤波器主要由控制模块、7级CIC滤波器、FIR补偿滤波器、FIR抽取滤波器组成.采用抽取因子可调的多级CIC抽取滤波器结构,有8种输出采样率可供选择,以适应带宽不同的信号.整体滤波器的通带波纹小于0.05dB,阻带衰减不低于130dB.采用通道间时分复用的方法,相比传统时分复用进一步减少了电路中加法器和乘法器.采用SMIC 0.18μm CMOS工艺实现,芯片面积平均每通道约为0.81mm2,输出采样率为500SPS时,平均每通道功耗约为18.26mW.

基于sigma-deltaADC的高精度温度测量

本文主要介绍了 sigma- delta ADC芯片的技术原理 ,讨论了高精度热电阻温度测量时要考虑的主要问题及解决方法 ,提出了一个利用 AD771 1实现高精度热电阻温度测量的低成本解决方案。

用于心电采集的动态调整低功耗24位Δ-Σ ADC

实现了一种用于心电信号采集的动态调整工作模式的低功耗24位Δ-ΣADC。采用3阶5位的调制器结构,高速模式下,SNR达到120.4dB,ENOB为19.71位;低速模式下,SNR为108.4dB,ENOB为17.71位。使用一种自适应的QRS波检测模块,ADC可以根据心电波形实时调整工作模式。针对典型心电信号,采用动态调整模式后的数据量可以压缩至非动态调整时的62.5%,平均功耗可以降低至101.5μW,是非动态调整时的66.7%。

高速Σ-ΔADC的误差校正方法研究

文章首先介绍Σ ΔA/D调制器的基本原理,包括过采样(Oversampling),噪声成形(NoiseShaping)等技术,并针对多位量化MASHΣ ΔADC中的DAC误差,设计并仿真了一种数字误差校正技术。此技术在后台运行,针对非常低的过采样比状态非常有效,适用于宽带转换器。

带通Σ-Δ调制器的双线性变换设计方法

本文论述了带通式Σ -Δ调制器的双线性变换设计方法 ,通过线性化的插入式网络分析技术 ,将带通式Σ -Δ调制器的设计问题转化为了IIR带阻数字滤波器的设计问题。文章给出了该方法的原理和设计步骤 ,并对一位Σ -Δ代码的产生和检验方法以及调制器的稳定性问题进行了说明和讨论 ,最后给出了利用Matlab的计算机仿真结果 ,结果表明 ,该方法简单可靠 ,便于计算机仿真和检验 ,可大大加快带通Σ

Σ-Δ型模数转换器应用于强震数据采集系统

利用32位微处理器控制Σ-Δ型模数转换器ADS1248,实现了MEMS加速度传感器输出电压信号的模数转换,采集到的地震信号满足强震数据采集要求。

一种带宽可调的连续时间Δ-Σ模数转换器设计

提出了一种带宽为1~32 MHz、以1 MHz为步进的可调的连续时间Δ-Σ模数转换器(ADC),并且在标准65 nm CMOS工艺下进行了流片验证。设计采用传统三阶级联反馈型(CRFB)结构,并基于图形处理器单元(GPU)加速的连续时间Δ-ΣADC调制器系数设计方法针对系统系数进行了优化。设计在3组可调电阻、电容阵列的基础上针对反馈电流数模转换器(DAC)以及运算放大器进行了功耗可调设计,从而实现了功耗、输入带宽的高度可调特性。仿真结果表明,Δ-ΣADC在30 MHz带宽模式下能够实现81.36 dBc的无杂散动态范围(SFDR),在1~32 MHz的不同带宽模式下能够实现80~85.9 dB的信噪失真比(SNDR)。整个接收系统的测试结果表明,在保证系统整体性能的情况下,在1,5,10,20和32 MHz带宽模式下其功耗分别为33.7,45,48.9,77.1和101 mW。Δ-ΣADC的芯片面积为0.55 mm^2。

PSoC的ADC用户模块及其调用方法

介绍了8位片上可编程系统PSoC所提供的ADC用户模块,包括它的几种类型、参考电压的选择、增量型ADC和Δ-ΣADC的工作原理、ADC模块的参数选择和ADC模块API函数的调用。

新的多比特增量-总和调制器结构

在单级多比特Σ Δ(增量 总和 )调制电路中 ,内部的ADC和DAC的结构规模和精度都会对调制器的性能有很大的影响 .文中探讨能够减小内部ADC量化器规模的调制器新结构 。

高精度电容式MEMS加速度计系统设计

在传统Σ-Δ架构基础上,引入了低精度高速模/数转换器(ADC),将前置放大器输出的模拟电压信号转换为数字信号,有利于简化电容式微电子机械系统(MEMS)加速度计系统模拟接口电路设计。在嵌入ADC的MEMS加速度系统中,采用过采样平均数字算法对信号进行估计,有效降低系统对前置放大器噪声性能的需求,利于实现低功耗和高精度的设计目标。仿真结果表明:与未采用过采样平均技术相比,当前置放大器输出等效噪声大于1μV/Hz^(1/2)时,系统的信噪比(SNR)提高了约10 dB。

CMOS二维风速计控制及检测电路的研究

针对CMOS二维风速风向传感器的工作原理,分析了传感器的控制电路及其特点,并根据该类传感器的特点,重点探讨了信号检测处理电路的形式和特点。拟采用恒温差或者温度平衡控制模式实现对加热器的控制,用斩波放大技术或热Σ-Δ调制技术构建信号处理电路,用标准CMOS工艺实现传感器和控制处理电路的系统集成。

基于能量采集模块的智能型无功补偿控制器

通过对目前市场上低压无功补偿控制器比较和分析,提出了一种基于电表专用能量采集模块的智能型无功补偿控制器。该控制器简化了系统结构,缩短了系统软硬件设计开发周期,具有采样转换速度快、精度高和抗干扰能力强等优点。介绍了该控制器的能量采集模块、系统硬件结构、软件设计流程及其系统特点。

一种温度电容混合传感器的接口电路

基于NXP 0.16μm CMOS工艺,设计并实现了一种温度、电容混合传感器的接口电路。温度传感器的前端基于双极型晶体管的温度依赖特性,将温度信息转换为与温度有关的电压信息;电容传感器的前端基于开关电容电路,将电容值转换为与电容有关的电荷。两个传感器共用一个2阶Δ-Σ模数转换器,以减小芯片面积。测试结果表明,在-55℃125℃范围内,温度传感器的准确度达到0.2℃(3σ);在03.8pF的范围内,电容传感器每一次测量的FOM值可达0.76pJ。整个芯片面积为0.2mm^2,供电电压为1.8V,电流为4.6μA。

软件无线电中的A/D技术

讨论了软件无线电系统中的Σ -Δ A/ D转换技术 ,分析了Σ -Δ A/ D转换器的结构。

利用Σ-Δ型模数转换器解决光辐射定标中弱信号测量的设计难题

随着光学遥感仪器的迅速发展,要求光谱辐射定标技术具有前所未有的高精度和长期测量的稳定性。基于探测器的新一代辐射定标技术可以满足这一需求。多波段绝对辐亮度标准探测器是辐射定标技术中的核心仪器,这种光学遥感仪器在野外、机载和星载高精度辐射定标中具有广阔的应用前景。在多波段绝对辐亮度标准探测器的设计中,需要实现对低电平微弱信号的高精度测量,这种测量通常需要采用可编程增益放大器对信号进行放大,但它不仅会引入测量误差,而且还会增加系统的复杂性。通过采用一种低噪声高精度Δ Σ型模数转换器(ADC),解决了多波段绝对辐亮度标准探测器中弱信号高精度测量的设计难题,为光辐射精确计量领域中经常面临的低电平弱信号的高精度检测提供了一种有效的途径。

1种1.2V供电电压14位的2步增量放大型ADC

为了降低传统增量型Σ-ΔADC在同精度情况下的量化时钟周期数,提高转换速率,提出了1种采用粗细量化的2步式增量放大型ADC.该ADC采用SAR ADC先进行6位粗量化,再采用增量型Σ-ΔADC进行8位高精度位的细量化,通过数字码拼接完成最终量化结果.同时引入了1种增益自举C类反相器技术,有效地降低了供电电压和整体功耗.该ADC使用0.18μm标准CMOS工艺进行了电路实现,在1.2 V供电电压,1 MHz采样频率、10 k S/s的转换速率的情况下,达到了81.26 d B的信噪失真比(SNDR)和13.21位的有效位数(ENOB),最大积分非线性为0.8 LSB.并且该ADC的整体功耗为197μW,可用于低电压低功耗的仪器测量和传感器等领域.