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高速二阶Σ-ΔA/D调制器的设计 被引量：5
1
作者 陈旋 庄奕琪 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2003年第8期167-170,共4页
文章对二阶Σ-ΔA/D调制器的原理、系统性能及稳定性进行了分析,给出噪声传递函数和信噪比。并根据实际的器件参数和设计准则,应用CMOS开关电容和高速模拟电路技术,用0.6μm工艺实现了一个高速二阶Σ-Δ调制器。
关键词 高速二阶∑-△A/D调制器 设计 A/D转换器 CMOS数字电路 模拟信号
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用于过采样Σ-ΔA/D转换器的Σ-Δ调制器 被引量：6
2
作者 李冬梅 高文焕 +1 位作者 张鸿远 王志华 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期72-75,82,共5页
分析并讨论了过采样 Σ- Δ A/D转换器中一阶、二阶及高阶级联结构的 Σ- Δ调制器的性能特点 ,并编写 C语言程序进行行为级仿真 ,用 PSpice进行电路级仿真 ,利用 MATLAB工具对其结果进行分析。结果表明 ,Σ-Δ调制器具有噪声整形特性 ... 分析并讨论了过采样 Σ- Δ A/D转换器中一阶、二阶及高阶级联结构的 Σ- Δ调制器的性能特点 ,并编写 C语言程序进行行为级仿真 ,用 PSpice进行电路级仿真 ,利用 MATLAB工具对其结果进行分析。结果表明 ,Σ-Δ调制器具有噪声整形特性 ,可以提高基带内的信噪比 ,且三阶级联结构中 1 - 1 - 1结构性能最优。Σ- Δ调制器与过采样技术相结合可构成高精度、低成本的 A/D转换器。 展开更多
关键词 过采样 ∑-△调制器 A/D转换器
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增量型Σ-Δ调制器优化设计算法研究
3
作者 王巍 马力 +5 位作者 赵汝法 李明波 刘斌政 税绍林 罗宸彬 袁军 《微电子学》 CAS 北大核心 2023年第4期574-580,共7页
提出了一种用于增量型Σ-ΔADC的调制器设计的算法。该算法针对增量型Σ-ΔADC中的积分器系数进行优化,采用两步式搜索的方法,对可能的最优解组合进行多次求解与对比分析。基于该算法,设计了一种16位40 kS/s增量型Σ-ΔADC。可以对ADC... 提出了一种用于增量型Σ-ΔADC的调制器设计的算法。该算法针对增量型Σ-ΔADC中的积分器系数进行优化,采用两步式搜索的方法,对可能的最优解组合进行多次求解与对比分析。基于该算法,设计了一种16位40 kS/s增量型Σ-ΔADC。可以对ADC电路的有效精度和输入采样速率这两个性能指标进行有效调节及优化。仿真结果表明,采用所提出的优化设计算法可以将ADC的输入采样速度由40 kS/s提升到51 kS/s,或者将ADC的ENOB由13.76 bit提高到14.72 bit,且不增加额外功耗。 展开更多
关键词 增量型σ-δADC 参数优化算法 σ-δ调制器
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基于55 nm CMOS工艺的小数分频电荷泵锁相环设计
4
作者 李金凤 郭瑞华 +1 位作者 凌辛旺 于德明 《电子设计工程》 2024年第12期71-75,共5页
为解决无线射频收发机中锁相环存在的功耗高、精度低、不能小数分频等问题,提出了一种基于55 nmCMOS工艺的小数分频电荷泵锁相环,降低噪声对电路性能的影响,为无线收发机提供稳定的震荡信号。采用三阶噪声整形结构的数字Σ-Δ调制器,设... 为解决无线射频收发机中锁相环存在的功耗高、精度低、不能小数分频等问题,提出了一种基于55 nmCMOS工艺的小数分频电荷泵锁相环,降低噪声对电路性能的影响,为无线收发机提供稳定的震荡信号。采用三阶噪声整形结构的数字Σ-Δ调制器,设计了24位高精度可编程小数分频器。同时设计了一种线性移位寄存器,产生随机数列降低小数杂散。采用单位增益缓冲器有效地降低了电荷泵的电流失配。SPECTRE仿真结果表明,电荷泵的充放电流失配为0.87%,锁相环的输出频率范围为2.1~2.9 GHz,相位噪声为-108 dBc/Hz@1 MHz,分频比为5~128,锁定时间小于3.5μs,功耗为8.56 mW。 展开更多
关键词 电荷泵 锁相环 小数分频 σ-δ调制器
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一种级间运放共享的MASH结构Σ-Δ调制器
5
作者 彭蠡霄 汪东 +2 位作者 李振涛 邓欢 龙睿 《微电子学》 CAS 北大核心 2024年第1期38-44,共7页
基于55 nm CMOS工艺,设计了一种级间运放共享的级联噪声整形(MASH)结构Σ-Δ调制器。采用2-2 MASH结构对调制器参数进行了设计。对经典结构的开关电容积分器进行了改进,并应用到调制器电路的设计中,实现了两级调制器之间的运放共享,在... 基于55 nm CMOS工艺,设计了一种级间运放共享的级联噪声整形(MASH)结构Σ-Δ调制器。采用2-2 MASH结构对调制器参数进行了设计。对经典结构的开关电容积分器进行了改进,并应用到调制器电路的设计中,实现了两级调制器之间的运放共享,在达到高精度的同时减少了运放的数量,显著降低了MASH结构调制器的功耗。仿真结果表明,在3.3 V电源电压下,调制器信噪失真比为111.7 dB,无杂散动态范围为113.6 dB,整体功耗为16.84 mW。 展开更多
关键词 σ-δ调制器 级间运放共享 级联噪声整形 低功耗
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一种应用于音频的可重构Σ-Δ连续时间调制器
6
作者 罗育豪 韦保林 岳宏卫 《微电子学》 CAS 北大核心 2024年第2期183-188,共6页
基于180 nm CMOS工艺,设计了一种应用于音频领域的可重构前馈式3阶Σ-Δ连续时间调制器。传统Σ-Δ连续时间调制器只有一种工作模式,而该设计利用可重构的积分器使Σ-Δ连续时间调制器具有高精度和低功耗两种工作模式。此外,采用的加法... 基于180 nm CMOS工艺,设计了一种应用于音频领域的可重构前馈式3阶Σ-Δ连续时间调制器。传统Σ-Δ连续时间调制器只有一种工作模式,而该设计利用可重构的积分器使Σ-Δ连续时间调制器具有高精度和低功耗两种工作模式。此外,采用的加法器提前技术减小了调制器功耗,负电阻补偿技术提高了调制器的SNDR,额外环路延时补偿技术提高了调制器的稳定性。仿真结果表明,在20 kHz信号带宽、1.8 V电源电压下,低功耗模式下调制器的SNDR为94.7 dB,功耗为291μW;高精度模式下调制器的SNDR为108 dB,功耗为436.6μW。 展开更多
关键词 连续时间 可重构 σ-δ调制器 高精度
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一种满摆幅输入的高精度∑-Δ调制器设计
7
作者 崔子豪 郭兴龙 +3 位作者 朱友华 张洋 吴庆晴 杜彦航 《电讯技术》 北大核心 2024年第5期798-804,共7页
针对高精度Σ-Δ调制器因采用高阶或者级联结构而存在满摆幅输入条件下积分器容易过载以及电路复杂度较高的问题,利用Matlab设计了一种满摆幅输入的高精度Σ-Δ调制器。采用描述调制器时域模型的方法,使用代码自动综合出满足要求的调制... 针对高精度Σ-Δ调制器因采用高阶或者级联结构而存在满摆幅输入条件下积分器容易过载以及电路复杂度较高的问题,利用Matlab设计了一种满摆幅输入的高精度Σ-Δ调制器。采用描述调制器时域模型的方法,使用代码自动综合出满足要求的调制器系数。该调制器电路采用Tower Jazz 0.18μm CMOS工艺进行设计与仿真,结果表明,带宽内的信噪失真比达到105.5 dB,有效位数为17.2位,版图面积为0.4 mm^(2),在5 V电源电压下功耗为1.2 mW。该调制器可用于对任意输入信号幅度的低频微弱信号进行精确检测的传感器信号采集电路中。 展开更多
关键词 σ-δ调制器 满摆幅 斩波稳定技术
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基于AZFA技术的高精度低功耗Σ-Δ调制器
8
作者 李耀东 谷硕 +3 位作者 杨吉城 汪家奇 申人升 常玉春 《微处理机》 2024年第2期1-7,共7页
为满足高精度Σ-Δ调制器在实际应用中对于低功耗日益严格的要求,提出一种基于自稳零和双通道动态运放结合的AZFA技术的离散型Σ-Δ调制器。设计采用局部前馈、全局反馈的全差分二阶单bit量化结构,具有低功耗、低失调、低噪声、稳定性... 为满足高精度Σ-Δ调制器在实际应用中对于低功耗日益严格的要求,提出一种基于自稳零和双通道动态运放结合的AZFA技术的离散型Σ-Δ调制器。设计采用局部前馈、全局反馈的全差分二阶单bit量化结构,具有低功耗、低失调、低噪声、稳定性好的优点。整体电路采用SMICBCD 0.18μm工艺,工作电压为5 V。仿真结果表明,在过采样率(OSR)为512、采样时钟频率为163 kHz条件下,其信噪比、有效位数、整体功耗等相关指标均有优秀表现,适用于低速高精度低功耗系统的应用场景。 展开更多
关键词 σ-δ调制器 自稳零 双通道动态运放 AZFA技术
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基于MASH结构的24 bit Σ-Δ A/D转换器 被引量：2
9
作者 沈晓峰 李梁 +2 位作者 付东兵 王友华 朱璨 《微电子学》 CAS 北大核心 2022年第2期223-228,共6页
设计了一种离散时间型24位Σ-ΔA/D转换器。该A/D转换器基于级联噪声整形(MASH)结构设计,整个转换器由前置可编程增益放大器、级联调制器和数字抽取滤波器等模块组成。该A/D转换器采用标准0.18μm CMOS工艺实现,版图总面积为6 mm^(2)。... 设计了一种离散时间型24位Σ-ΔA/D转换器。该A/D转换器基于级联噪声整形(MASH)结构设计,整个转换器由前置可编程增益放大器、级联调制器和数字抽取滤波器等模块组成。该A/D转换器采用标准0.18μm CMOS工艺实现,版图总面积为6 mm^(2)。测试结果表明,在16 kS/s输出数据速率下,该A/D转换器的信噪比为106 dB,无杂散动态范围为110 dB,功耗仅为20 mW。 展开更多
关键词 σ-δA/D转换器 σ-δ调制器 级联MASH 噪声整形 双采样
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基于FPGA的Σ-ΔADC转换器的设计和实现 被引量：2
10
作者 张波 《工矿自动化》 北大核心 2012年第8期51-54,共4页
针对瞬时采样方法只适合变频器模拟量比较平滑且采样频率较高的场合和平均值采样法要求采样频率高、运算速度快的问题,设计了一种基于FPGA的Σ-ΔADC转换器,介绍了Σ-ΔADC转换器的结构原理和Sinc3滤波器的设计。该转换器将Σ-Δ调制器... 针对瞬时采样方法只适合变频器模拟量比较平滑且采样频率较高的场合和平均值采样法要求采样频率高、运算速度快的问题,设计了一种基于FPGA的Σ-ΔADC转换器,介绍了Σ-ΔADC转换器的结构原理和Sinc3滤波器的设计。该转换器将Σ-Δ调制器和FPGA有效结合,既提高了采样精度,也提高了模拟信号传输的抗干扰能力及检测装置耐压的能力。实验验证了该转换器的正确性。 展开更多
关键词 转换器 σ-δ调制器 FPGA σ-δADC 平均采样
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用于MEMS传感器的三阶Σ-Δ调制器设计 被引量：4
11
作者 苏小波 柴旭朝 +2 位作者 戴欢 顾晓峰 于宗光 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期701-704,共4页
提出一种基于CIFB结构的新型三阶2-1级联Σ-Δ调制器,设计了各级参数和数字校正电路,分析了积分器运算放大器的压摆率对信号带宽的影响;利用Matlab Simulink,对该调制器进行行为级仿真。在过采样率为128、输入信号带宽为50 kHz时,可达到... 提出一种基于CIFB结构的新型三阶2-1级联Σ-Δ调制器,设计了各级参数和数字校正电路,分析了积分器运算放大器的压摆率对信号带宽的影响;利用Matlab Simulink,对该调制器进行行为级仿真。在过采样率为128、输入信号带宽为50 kHz时,可达到93.8 dB的信噪比和15.30位的精度。该结构具有输入信号低失真的优点,可用于MEMS传感器的数据处理电路。 展开更多
关键词 MEMS传感器 σ-δ调制器 CIFB
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一种采用斩波稳定技术的Σ-Δ调制器
12
作者 刘睿 田海燕 +1 位作者 廖春连 王旭东 《中国集成电路》 2023年第12期57-65,共9页
为了抑制Σ-Δ调制器的直流失调及其温度漂移,并使调制器对版图失配具有更高的鲁棒性,本文设计了一种多处采用斩波调制的Σ-Δ调制器。通过对调制器第一级积分器采样路径、反馈路径和放大器进行斩波调制,电路有效抑制了版图失配和低频... 为了抑制Σ-Δ调制器的直流失调及其温度漂移,并使调制器对版图失配具有更高的鲁棒性,本文设计了一种多处采用斩波调制的Σ-Δ调制器。通过对调制器第一级积分器采样路径、反馈路径和放大器进行斩波调制,电路有效抑制了版图失配和低频闪烁噪声对Σ-Δ调制器的不利影响,减小了Σ-Δ调制器的直流失调电压,提升了Σ-Δ调制器的信噪比。本文基于0.18μm CMOS工艺进行设计,供电电压为5V,在信号带宽为72KHz内,调制器信噪比达到113dB,即18.4位有效位数,直流失调降低至4.2μV,可以用于测量微小的传感器信号。 展开更多
关键词 σ-δ调制器 斩波稳定 失调误差
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Σ-ΔADC调制器中的模拟电路设计 被引量：1
13
作者 杨宏 盛世敏 《北京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期709-715,共7页
在简要介绍Σ ΔADC基本原理的基础上 ,分析了Σ Δ调制器的噪声特性 ,并对调制器自上而下的设计方法做了介绍。结合实际的性能要求 ,重点对模拟电路部分设计中的关键以及设计方法进行了详细分析 ,并给出了有关的电路结构和仿真结果。
关键词 ∑-A调制器 过采样 信噪比(SNR) 自上而下的设计
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一种适用于信号检测的低失真低功耗Σ-Δ A/D转换器 被引量：3
14
作者 范军 蒋见花 李海龙 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期488-492,497,共6页
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8... 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。 展开更多
关键词 σ-δ调制器 A/D转换器 微弱信号检测 开关电容积分器
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一种电容共享的高分辨率Σ-Δ调制器 被引量：3
15
作者 郭安强 齐敏 +1 位作者 乔东海 白春风 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第4期255-262,273,共9页
介绍了一种基于电容共享结构的两级两阶级联型(MASH 2-2)一位量化、离散时间、低通Σ-Δ调制器。Σ-Δ调制器采用对寄生电容不敏感的开关电容积分器结构,根据采样电容和反馈电容的大小关系,灵活地将采样电容和反馈电容进行共享,节省了... 介绍了一种基于电容共享结构的两级两阶级联型(MASH 2-2)一位量化、离散时间、低通Σ-Δ调制器。Σ-Δ调制器采用对寄生电容不敏感的开关电容积分器结构,根据采样电容和反馈电容的大小关系,灵活地将采样电容和反馈电容进行共享,节省了芯片面积。对调制器中的开关电容热噪声进行了详细的理论计算和仿真分析,结果表明,这种电容共享方式有效地降低了调制器的本底噪声,提高了Σ-Δ调制器的灵敏度。调制器采用0.5μm CMOS工艺设计实现,单电源5 V供电,过采样率为64,信号带宽7.8 kHz,系统时钟1 MHz,总功耗12.56 mW,测试结果表明,Σ-Δ调制器达到了19.71 bit的有效分辨率。 展开更多
关键词 电容共享 两级两阶级联型(MASH 2-2) σ-δ调制器 热噪声 开关电容
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一种低电压3阶4位前馈Σ-Δ调制器 被引量：3
16
作者 刘爱荣 石寅 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期14-17,共4页
介绍了一种应用于无线通信领域的低电压、带有前馈结构的3阶4位单环Σ-Δ调制器。为了降低Σ-Δ调制器的功耗,跨导放大器采用了带宽展宽技术。采用TSMC 0.13μm CMOS工艺对电路进行仿真,仿真结果显示,当工作电压为1.2V、采样频率为64 MH... 介绍了一种应用于无线通信领域的低电压、带有前馈结构的3阶4位单环Σ-Δ调制器。为了降低Σ-Δ调制器的功耗,跨导放大器采用了带宽展宽技术。采用TSMC 0.13μm CMOS工艺对电路进行仿真,仿真结果显示,当工作电压为1.2V、采样频率为64 MHz、过采样比为16、信号带宽为2 MHz时,电路的SNDR达81dB,功耗仅为7.78mW。 展开更多
关键词 σ-δ调制器 低电压低功耗 多比特量化器
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低相位噪声Σ-Δ小数频率合成器 被引量：3
17
作者 于云丰 叶甜春 +2 位作者 马成炎 乐建连 甘业兵 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期782-787,共6页
为使Σ-Δ小数频率合成器获得低带内相位噪声,在设计中调制器采用一种5阶4bit输出的单环Σ-Δ调制器,比3阶MASH(Multi-stAge noise-SHaping)结构有着更低的带内量化噪声.一款具有低带内相位噪声和快速锁定特点的2.6GHzΣ-Δ小数频率合... 为使Σ-Δ小数频率合成器获得低带内相位噪声,在设计中调制器采用一种5阶4bit输出的单环Σ-Δ调制器,比3阶MASH(Multi-stAge noise-SHaping)结构有着更低的带内量化噪声.一款具有低带内相位噪声和快速锁定特点的2.6GHzΣ-Δ小数频率合成器在0.25μmCMOS工艺中实现.测试结果显示,该频率合成器在40KHz频率偏移处相噪-86.5dBc/Hz,杂散小于-65dBc.在2.5V的电源供电下,电流为25.5mA,整个芯片面积3.9mm2(核心电路面积0.63mm2). 展开更多
关键词 σ-δ调制器 频率合成器 MASH CMOS 锁相环
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一种0.35μm CMOS高精度Σ-Δ A/D转换器
18
作者 黄奇峰 万培元 +1 位作者 谢雪松 王川恺 《微电子学》 CAS 北大核心 2019年第2期159-163,共5页
提出了一种应用于MEMS压力传感器的高精度Σ-ΔA/D转换器。该电路由Σ-Δ调制器和数字抽取滤波器组成。其中,Σ-Δ调制器采用3阶前馈、单环、单比特量化结构。数字抽取滤波器由级联积分梳状(CIC)滤波器、补偿滤波器和半带滤波器(HBF)组... 提出了一种应用于MEMS压力传感器的高精度Σ-ΔA/D转换器。该电路由Σ-Δ调制器和数字抽取滤波器组成。其中,Σ-Δ调制器采用3阶前馈、单环、单比特量化结构。数字抽取滤波器由级联积分梳状(CIC)滤波器、补偿滤波器和半带滤波器(HBF)组成。采用TSMC 0.35μm CMOS工艺和Matlab模型对电路进行设计与后仿验证。结果表明,该Σ-ΔA/D转换器的过采样比为2 048,信噪比为112.3 dB,精度为18.36位,带宽为200 Hz,输入采样频率为819.2 kHz,通带波纹系数为±0.01 dB,阻带增益衰减为120 dB,输出动态范围为110.6 dB。 展开更多
关键词 σ-δ调制器 数字抽取滤波器 σ-δ A/D转换器 信噪比
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用于MEMS器件的ASIC集成温度传感器设计 被引量：2
19
作者 李雨佳 杨拥军 +1 位作者 任臣 刘德盟 《微纳电子技术》 北大核心 2016年第4期242-248,共7页
设计了一款集成于微电子机械系统（MEMS）器件专用集成电路（ASIC）的数字输出CMOS温度传感器。该温度传感器主要由温度敏感电路、一阶Σ-Δ调制器以及配套的偏置电路和时钟产生电路组成。通过分析和建模仿真,确定信号的比例系数和其他... 设计了一款集成于微电子机械系统（MEMS）器件专用集成电路（ASIC）的数字输出CMOS温度传感器。该温度传感器主要由温度敏感电路、一阶Σ-Δ调制器以及配套的偏置电路和时钟产生电路组成。通过分析和建模仿真,确定信号的比例系数和其他设计参数,优化调制器的动态范围,提高了精度。利用斩波技术减少运算放大器低频噪声。通过对运算放大器和比较器电路的合理设计来降低功耗。该单片集成温度传感器电路采用0.18μm CMOS工艺制造。测试结果表明,-45~85℃下电源电压为1.8 V、采样时钟频率为200 kHz、设置带宽为98 Hz时过采样率为1 024,此温度传感器分辨率达到0.03℃,功耗为0.18 mW。 展开更多
关键词 温度传感器 σ-δ调制器 功率损耗 微电子机械系统(MEMS) 专用集成电路(ASIC)
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一种基于动态反相放大器的低功耗Σ-Δ ADC 被引量：1
20
作者 林宏凯 陈群超 《微电子学》 CAS 北大核心 2022年第2期236-239,共4页
设计了一种低功耗Σ-ΔADC。该ADC采用三阶前馈1 bit的结构。为了降低功耗,开关电容积分器的OTA采用动态反相放大器,其具有低功耗、全动态工作、全差分的电路结构、稳定共模点无需CMFB等优点。在SMIC 0.18μm CMOS工艺下的仿真结果表明,... 设计了一种低功耗Σ-ΔADC。该ADC采用三阶前馈1 bit的结构。为了降低功耗,开关电容积分器的OTA采用动态反相放大器,其具有低功耗、全动态工作、全差分的电路结构、稳定共模点无需CMFB等优点。在SMIC 0.18μm CMOS工艺下的仿真结果表明,在20 kHz带宽内,4 MHz的采样时钟下,信噪失真比(SNDR)可以达到91.9 dB,动态范围(DR)达到101 dB,有效位数约为15 bit。在1.2 V电源电压下,整体功耗为78μW。 展开更多
关键词 σ-δ调制器 低功耗 动态反相放大器 动态比较器
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