基于0.7μm InP HBT工艺的10GS/s宽带Σ-Δ模数转换器设计

基于0.7μm InP HBT工艺,设计了连续时间超高速宽带Σ-Δ模数转换器,其时钟采样率为10 GS/s.该模数转换器系统包括两级环路滤波器,一个2 bit ADC和一个2 bit DAC.为了方便测试,电路中还增加了2 bit DAC和输出缓冲电路.设计完成后的Σ-ΔADC电路版图整体尺寸为1.58 mm×1.82 mm.电路后仿真结果表明:当时钟采样率为10 GS/s时,该ADC电路在输入信号频率为307 MHz时的带内无杂散动态范围为52.4 dB,信噪比为42.6 dB;在5 V电源电压下,电路的总功耗约为1.3 W.

一种超低功耗小面积的Σ-ΔADC数字抽取滤波器

提出并实现了一种针对音频信号Σ-Δ模数转换器的超低功耗和低资源占用的数字抽取滤波器。该滤波器采用多级级联结构,由级联积分梳状滤波器、极简结构补偿器和全通多相型IIR滤波器组成,相较于传统FIR滤波器级联方案,能够以极低的阶数和硬件复杂度实现高倍抽取、极小的通带波纹和高水平的阻带衰减,同时具有近似线性相位特性。整体有效带宽为20 kHz,共完成128倍抽取。采用0.18μm CMOS工艺完成ASIC设计,数字版图面积为0.37 mm^(2),功耗为125μW,信噪比达到98.79 dB,有效位数为16 bit。与传统FIR结构抽取滤波器相比,面积减小了60%,功耗降低了20%。

一种方波调制的TMR磁场探测系统设计与实现

为了实现对磁场信号的高精度检测,利用隧道磁阻式磁传感器,设计并实现了一种精确分辨微弱磁场场信号的锁相放大系统。使用方波调制传感器输出信号,并利用Σ-Δ型ADC实现平均下抽取结构,抑制方波带来的高次谐波干扰,提高了ADC的有效分辨率,降低了系统运算量。通过理论与实验分析,验证了系统可以有效抑制噪声与温漂对测量精度的影响,并可精确标定nT级磁场。