24位低功耗音频Sigma-Delta数模转换器数字前端实现

为实现24bit音频DAC的数字前端低功耗、微面积的设计,提出了一种新的面积优化方法.优化了有限冲击响应(FIR)插值滤波器结构,同时采用改进的非递归公共子式消除算法和加法器、寄存器共用的方法来减小硬件开销和面积.优化的4阶3bit Sigma-Delta调制器克服了单比特量化器需随机加抖的问题和减轻了对后续模拟重建滤波器的性能要求.该数字部分采SMIC 40nm 1P6M标准CMOS工艺设计,核心芯片面积为0.058mm2,在1.1V电源电压仿真下,得到功耗为53μW,峰值信噪比(SNR)达到了146dB,谐波失真(THD)为-150dB,实现了高性能低功耗的要求.

音频Delta-Sigma数模转换器中高性能数字前端模块设计

为适应现代便携式音频设备高音质、微型化与低功耗的要求,提出一种面积优化的高精度delta-sigma数模转换器数字前端模块设计.采用改进型公共子式消除(CSE)算法构建有限冲击响应(FIR)内插滤波器,增加公共子式的利用率,以降低系统硬件开销与芯片面积;并采用一种新型双向循环移位数据加权平均(DCS-DWA)技术,可在不引入寄生音调的前提下抑制三阶四比特量化Delta-Sigma调制器的匹配误差,提高了系统的信噪失真比(SNDR).该模块在中芯国际0.18μm 1P6M标准CMOS工艺下流片,核心芯片面积为0.42mm2,峰值SNDR与动态范围(DR)分别达到103.2dB和104.4dB.在1.5V电源电压下,系统功耗为0.12mW.以上结果表明主要的设计目标均已实现.

基于Σ-Δ的动态测试与分析系统研究与实现

文章分析了Σ-Δ(sigma-delta)A/D的动态特性,提出基于Σ-ΔADC 1271及浮点DSP的高精度多通道实时动态测试与分析系统。系统具有24位采集精度,8通道基本模块,实时Zoom-FFT、功率谱等分析功能及高速USB2.0数据传输功能,用于振动、噪声等高精度实时同步测试与分析系统中,可取代国外最新产品。