非线性直流增益对Delta-Sigmal开关电容调制器的影响

现有的Delta-Sigmal开关电容调制器模型中,没有考虑积分器的有限直流增益(DCG)非线性因素.通过对非线性DCG分析、估算,给出它的分析、估算与模型.同时给出一套精确的开关电容Δ∑调制器的行为级模型.该模型同时考虑了噪声(开关与运放的热噪声)、时钟抖动,以及非理想情况下,积分器与运放的有限直流增益与单位增益带宽等因素.通过对二阶调制器行为级模型的仿真,验证了非线性有限直流增益会使调制器的输出谐波失真、背景噪声急剧增加,加剧了调制器在行为级上的不可预测性.

13bit 50MS/s CMOS流水线ADC的设计

介绍了一种新的流水线ADC校准算法,并利用该校准算法完成了一个13 bit,50MS/s流水线ADC的设计。该校准算法对级电路的比较器和后级电路的输出码字的出现频率进行统计,得到各个级电路输出位的真实权值,可以同时校准多种非理想因素如运放有限增益、电容失配等造成的误差。电路采用UMC0.18μm混合工艺,1.8V电源电压。通过SPECTRE仿真获得晶体管级级电路的输入输出关系,将其结果导入顶层行为级模型进行校准。仿真结果表明,在50MHz采样率、5MHz输入信号下,通过校准算法SFDR由44.1dB提升至102.2dB,SNDR由40.9dB提升至79.9dB,ENOB由6.5bit提升至12.98bit。

一种新型的级联Sigma-Delta调制器的建模设计

文章提出了一种新型的级联Sigma-Delta调制器。传统的级联Sigma-Delta调制器需要数字逻辑部分来抵消第1级的量化噪声,数字部分与模拟电路之间的不完全匹配将造成误差泄露。为此,有学者提出了Sturdy-MASH(SMASH)Sigma-Delta调制器以及DNC-SMASH Sigma-Delta调制器来解决误差泄露问题。该文基于上述方法对二阶Sigma-Delta调制器进行了改进,提出了一种新型的两级级联结构,使二阶调制器和额外的一位量化器级联,以此提高调制器的噪声整形。文中分析了非理想因素包括积分器中运放的有限直流增益对信噪比的影响。采用Matlab Simulink对该调制器进行建模仿真,结果表明,在过采样率为256、输入信号带宽为20 kHz时,调制器的信噪比达到114.4 dB,精度高达18.16位。