用于Sigma-Delta调制器的开关电容积分器的设计

在介绍了一种基于开关电容原理的Sigma-Delta调制器基本原理的基础上,着重对开关电容积分器在实际设计中遇到的细节问题进行了详细的分析.研究了寄生电容、MOS开关的导通电阻和电荷注入问题、时钟馈通和采样尖峰及放大器特性对积分器的影响等.提出了解决方法和选用合理的参数设计出全差动的开关电容积分器,并给出SPICE的0.5μm的CMOS工艺的仿真结果.

一种具有采样保持功能的开关电容积分器

本文提出了一种开关电容积分器结构,运用增益提高技术的折叠式共源共栅放大器实现,可应用于具有采样保持功能的电路中.基于标准的65nm CMOS工艺,通过HSPICE仿真验证,结果表明,该积分器在采样相与积分相能保持相同电平,且对输入信号起到采样和保持作用,在输入信号的VPP=1.4V、频率为10kHz、采样频率为6.144MHz条件下,电路的THD为-112dB.

Sigma-Delta调制器的开关电容积分器设计

本文设计了一种用于Sigma-Delta调制器的开关电容积分器,介绍了开关电容积分器的结构及其运算放大器的电路结构,最后给出了开关电容积分器的仿真数据,以期为相关学者的研究提供参考。

开关电容积分器的瞬态行为模型

对电路进行行为级模拟的关键是建立电路子模块的行为模型，用以描述电路模块的功能以及电路非理想效应的影响。本文采用瞬态分析方法，建立了基本模拟单元电路开关电容积分器的行为模型。由于对积分器中的运算放大器采用了单极点跨导运放模型，考虑了其有限增益、带宽、转换速率和输出阻抗的影响，提高了开关电容积分器行为模型的精度。电路模拟的结果表明，模型的误差在３％以内。

大时间常数开关电容积分器的实现与推广

本文提出了一种新型的大时间常数开关电容积分器(SCI),并且形成一系簇。这种新型积分器具有对寄生电容不敏感的特点,且不需要复杂的时钟电路。积分器系蔟通过二阶节的级联,可用来实现高阶滤波器函数。

用于温度传感芯片的开关电容积分器的设计

设计了一种应用于温度传感芯片的全差分开关电容积分器.在温度传感芯片中,Δ-Σ调制器接收温度传感模块输出电压信号,并将模拟的电压信号转换成对应的数字信号.全差分开关电容积分器是Δ-Σ调制器中最核心的元件,它把接收到的温度传感器模块输出的模拟信号转换为数字信号.在开关电容积分器的实际设计中,存在MOS开关的导通电阻和电荷注入、时钟溃通、采样尖峰等非理想因素.本文对这些非理想因素做了详细的分析,设计了一种全差分的开关电容积分器,可以抵消开关电容中电荷注入和时钟溃通带来的电压误差.同时,本文设计了一种全差分共源共栅放大器,可以很好的满足积分器的要求,从而提高整个系统的性能.

超大时间常数开关电容积分器设计

结合 T 型开关电容积分器和 Nagaraj 开关电容积分器,设计出了新的超大时间数(VLTC)开关电容积分器的电路结构,可以将等效电容比率分解成三项比例乘积的形式,从而提高开关电容电路的面积效率.结构对运放性要求不高,易于超大时间常数积分器的全集成.

双斜率积分ADC中开关电容积分器的设计

为提高双斜率积分ADC中模拟输入信号转换成数字信号的准确性,设计了一种高性能开关电容积分器以替代传统的RC有源积分器。该开关电容积分器的运算放大器由折叠共源共栅输入级和Class AB输出级组成,开关部分选用CMOS开关,以抑制电荷注入和时钟馈通的影响。在中芯国际0.18μmCMOS工艺下,采用EDA仿真软件对相关模块进行仿真验证,得到运算放大器的直流增益为110.3 dB,单位增益带宽为5.64 MHz,相位裕度达到79°,输出摆幅为0.013 3～3 299 mV,转换速率为7.56 MV/s。结果表明,开关电容积分器完全满足双斜率积分ADC的实际应用。

电容积分弱电流测量I/F变换电路

采用电容积分的方法设计了一种测量弱电流的电路.该电路将被测量的微弱电流转变成可被处理机接受和处理的脉冲信号.试验测试结果表明:电容积分法与电阻反馈法相比,电容积分法克服了高值电阻带来的限制,提高了抗干扰性能和灵敏度.

一种电容补偿型高压电容分压器的设计

根据高压脉冲实验测量的需要,阐述了外带积分器型、电阻补偿型及电容补偿型等几种电容分压器的工作原理,分析了影响各自响应时间的主要因素即对于测量ns量级快前沿高压脉冲信号,使用外带积分器型电容分压器时不宜采用大尺寸的伞式探针结构;使用电阻补偿型电容分压器时对其高压臂大电阻要求较高。在缺少高性能大阻值电阻的情况下,利用高压电容尝试设计并制作了电容补偿型电容分压器,其分压比约为9348,它在一定范围内可通过改变补偿电容值而方便地改变。实验结果与理论计算及PSpice软件的模拟结果基本一致,方波响应时间约为4.4ns,基本达到了设计目的。定标结果表明该分压器可用于测量高功率脉冲调制系统和强流电子束加速器中的高压脉冲。

开关电容七阶低通椭圆滤波器设计与分析

本文根据预期指标,借鉴无源滤波器逼近理论所得的结果和所编置的图表得出无源滤波器的电路与参数。然后对电路作状态变量分解,用开关电容积分器及开关电容求和器设计成开关电容七阶低通椭圆滤波器,并作了简明扼要的分析.

基于甚低频的开关电容滤波器仿真研究

在甚低频通信频段,传统的超外差式接收机需利用混频电路将信号搬至固定中频再进行选择和放大。该设计利用开关电容滤波器实现中心频率可变的带通滤波器,可直接对甚低频信号进行选择,论文通过对开关电容滤波器的研究与仿真,实现了一种可变中心频率的带通滤波器。

开关电容滤波器信号流图设计

阐明了用信号流图设计开关电容低通滤波器的方法。本方法简明直观,物理概念清楚,便于掌握,容易推广到其它类型(如高通、带通等)开关电容滤波器的设计。

用于电容传感器信号转换的集成电路CAV424

文中介绍了测量电容式传感器电容的一般方法 ,并针对AMG公司开发的电容式信号转换成电压信号的集成电路CAV4 2 4作了应用性介绍。

一种低功耗16bit音频Sigma-Delta调制器的设计

设计了一款工作在1.8V电源电压下、功耗仅为1.8mW、精度为16bit,优化系数(FOM)达170的音频sigma-delta调制器.其过采样率为128,采用3阶噪声整形.为了降低功耗,采用前馈结构以及单比特量化.通过采用PMOS管实现局部反馈,有效提升了调制器性能.调制器采用SMIC 0.18μm工艺实现,通过对系统结构和运算放大器、比较器等电路子模块的分析,完成整体电路和版图设计.在SS工艺角下,仿真表明本文设计的调制器性能良好,在20kHz的带宽内可达到100.8dB的信噪比(SNR),折合有效位16bits精度要求.

一种适用于信号检测的低失真低功耗Σ-Δ A/D转换器

采用TSMC 0.18μm混合信号1P6M CMOS工艺,实现了一种适用于传感器信号检测的低失真低功耗Σ-Δ模数转换器(ADC)。该ADC的调制器采用前馈结构和128倍过采样率,实现了12.8 MHz的数据流输出;数字滤波器通带纹波限定在±0.001 dB,阻-带80 dB的有效衰减。ADC工作于1.8 V电源电压,整体功耗为3.6 mW(2 mA),版图尺寸为1.9 mm×1.45 mm。后仿真结果显示,该ADC在50 kHz信号带宽内达到84 dB的信噪失真比、94.58 dB的动态范围和-92.6 dB的总谐波失真。

一种Sigma-Delta调制器的电路实现

由于过采样sigma-delta调制器结构简单,并对电路的非理想因素要求不高,它被广泛应用在信号处理中。这里提出了16-bit,1.2-Ms/s调制器的具体实现电路。在Chartered 0.35?m CMOS工艺库下通过了仿真和验证,这个调制器的SNR可以达到93dB,在3.3V电源下功耗为200mW。

高精度音频多位sigma-delta调制器设计

设计一个内部采用4位量化器的二阶单环多位sigma-delta调制器。为解决反馈回路中多位DAC元件失配导致的信号谐波失真问题,该sigma-delta调制器采用CLA(Clocked averaging algorithm)技术提高多位DAC的线性度,同时采用动态频率补偿技术增加积分器的稳定性。调制器信号频率带宽为24kHz,过采样率(OSR)为128,采用尺寸为0.5μm的CMOS工艺,工作电压为5V。测试结果表明:在输入信号频率为20kHz时,信噪比(SNR)达103dB,调制器输出信号无杂波动态范围为102dB;整个调制器功耗为87mW,芯片总面积为2.56mm2。

一种用于驻极体麦克风的CT-SC Σ-Δ调制器

传统的模拟麦克风由于自身抗干扰能力差,很难满足新一代音频系统对输入端的要求,文章提出了一种用于数字麦克风的CT-SC Σ-Δ调制器技术,将CT积分器和SC积分器结合在一个Σ-Δ调制器中,可以与驻极体麦克风进行无缝连接,能够将麦克风产生模拟信号直接转换成后续数字设计平台所需的数字信号。测试结果表明,CT-SC Σ-Δ调制器动态范围达到88 dB,等效输入参考噪声为5μV,正常工作功耗为540μW,休眠模式下消耗电流不超过10μA;与传统模拟麦克风相比,CT-SC Σ-Δ调制器构成的数字麦克风可以提供更好的信噪比、更高的集成度、更低的功耗和更强的抗干扰能力。