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Σ-Δ模拟/数字转换器综述 被引量：12
1
作者 张媛媛 姜岩峰 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期456-460,共5页
Σ-ΔA/D转换器是利用速度换取精度的高精度模拟/数字转换器。文章分析了Σ-ΔA/D转换器的产生、组成和优势,重点介绍了Σ-Δ调制器结构及其性能指标,简要介绍了数字抽取滤波器。对Σ-ΔA/D转换器国内外发展状况进行了全面的分析。在此... Σ-ΔA/D转换器是利用速度换取精度的高精度模拟/数字转换器。文章分析了Σ-ΔA/D转换器的产生、组成和优势,重点介绍了Σ-Δ调制器结构及其性能指标,简要介绍了数字抽取滤波器。对Σ-ΔA/D转换器国内外发展状况进行了全面的分析。在此基础上,论述了Σ-ΔA/D转换器未来的发展趋势。 展开更多
关键词 模拟/数字转换器 ∑-△ A/D转换器 ∑-△调制器 有限冲击响应滤波器
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一个用于GSM的80dB动态范围Σ-Δ调制器 被引量：5
2
作者 陈建球 任俊彦 +2 位作者 许俊 王照钢 李怡然 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期294-301,共8页
设计了一个用于GSM系统的Sigma-Delta调制器.GSM系统要求信号带宽大于200kHz,动态范围大于80dB.为了能取得较低的过采样率以降低功耗,采用了级联结构(MASH)来实现,与单环高阶结构相比,它具有稳定及易于实现的优点.设计工作时钟为16MHz,... 设计了一个用于GSM系统的Sigma-Delta调制器.GSM系统要求信号带宽大于200kHz,动态范围大于80dB.为了能取得较低的过采样率以降低功耗,采用了级联结构(MASH)来实现,与单环高阶结构相比,它具有稳定及易于实现的优点.设计工作时钟为16MHz,过采样率为32,基带带宽为250kHz,电路仿真可以达到最高82dB的SNDR和87dB的动态范围.芯片采用SMIC0.18μm工艺进行流片,面积为1.2mm×1.8mm.芯片测试效果最高SNDR=74.4dB,动态范围超过80dB,测试结果与电路仿真结果相近,达到了预定的设计目标.芯片工作在1.8V电源电压下,功耗为16.7mW. 展开更多
关键词 sigma-delta调制器 过采样 级联结构 动态范围
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三阶级联Sigma-Delta调制器设计 被引量：6
3
作者 郭先清 林凡 吴孙桃 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2007年第1期66-68,72,共4页
介绍2-1级联的三阶调制器设计结构,讨论信号比例系数、积分增益系数和电路非理想特性对调制器系统的性能影响;运用SIMULINK对调制器建模并仿真,模型中考虑开关电容积分器的非理想因素对整个调制器的影响,并通过调整信号比例和积分增益... 介绍2-1级联的三阶调制器设计结构,讨论信号比例系数、积分增益系数和电路非理想特性对调制器系统的性能影响;运用SIMULINK对调制器建模并仿真,模型中考虑开关电容积分器的非理想因素对整个调制器的影响,并通过调整信号比例和积分增益系数来确定调制器性能和电路要求。当采样率为125和时钟频率2.50MHz时,该模型结构得到93dB的信噪失真比,可应用于实际的电路系统。 展开更多
关键词 sigma—delta调制器 级联结构 非理想因素
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一种Sigma-Delta调制器的电路实现 被引量：5
4
作者 张春燕 严利民 宁伟超 《微计算机信息》 北大核心 2007年第17期279-281,共3页
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... 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。 展开更多
关键词 sigma-delta 调制器 OTA 锁存比较器 开关电容积分器
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锁相环小数N分频频率综合器中的Sigma-delta调制器设计 被引量：6
5
作者 吴小林 朱学勇 文光俊 《电视技术》 北大核心 2011年第17期55-58,共4页
介绍了一种应用于小数N分频频率综合器的工作干20MHz的Sigma—delta调制器的设计，采用3个一阶电路级联的MASH1—1—1结构的噪声整形电路。电路设计利用Verilog硬件描述语言进行描述，在modelSimSE6．2b中通过了功能仿真，并在XUPVirtex... 介绍了一种应用于小数N分频频率综合器的工作干20MHz的Sigma—delta调制器的设计，采用3个一阶电路级联的MASH1—1—1结构的噪声整形电路。电路设计利用Verilog硬件描述语言进行描述，在modelSimSE6．2b中通过了功能仿真，并在XUPVirtex-IIProFPGA开发板上进行了验证，最终呆用TSMC0．13btmCMOS工艺，完成了电路版图并通过了DRC和LVS验证。芯片面积为180μm×160μm，平均功耗为1．0596～1．0704mW。 展开更多
关键词 sigma-delta调制器 噪声整形电路 锁相环小数N分频频率综合器
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高精度Sigma-Delta调制器设计
6
作者 赵丹 钱慧 《仪表技术》 2024年第1期15-19,共5页
近年来,在过采样型模数转换器中,Sigma-Delta模数转换器以其较高的精度成为模数转换器的热点。介绍了一种高精度低功耗的Sigma-Delta调制器设计。使用Matlab工具完成三阶一位量化CIFF结构的系统仿真,在系统级仿真结果的指导下,积分器采... 近年来,在过采样型模数转换器中,Sigma-Delta模数转换器以其较高的精度成为模数转换器的热点。介绍了一种高精度低功耗的Sigma-Delta调制器设计。使用Matlab工具完成三阶一位量化CIFF结构的系统仿真,在系统级仿真结果的指导下,积分器采用分级结构优化电路结构。积分器电路模块设计采用了全差分式开关电容电路,抑制了谐波失真对输出精度的影响。仿真结果显示:5 S/s挡位时,对应的PVT组合中最低有效位数为17.67 bits;2 kS/s挡位时,对应的PVT组合中最低有效位数为15.89 bits,整个调制器功耗低于3 mW。通过改进调制器整体架构、积分器结构和量化器的设计方法,降低了调制器功耗,提升了调制器精度。 展开更多
关键词 过采样型模数转换器 sigma-delta调制器 双挡位 高精度 低功耗
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面向带通信号的随机解调模拟信息转换器设计
7
作者 颜祺源 《仪表技术》 2024年第5期1-4,17,共5页
模拟信息转换器作为压缩感知理论的实际应用,能够在信号数字化的同时实现压缩采样,显著降低了系统功耗及数据处理负担,但在通信领域,高频带通信号的奈奎斯特率通常极高,这要求模拟信息转换器系统具备极高的采样频率,从而增加了设计复杂... 模拟信息转换器作为压缩感知理论的实际应用,能够在信号数字化的同时实现压缩采样,显著降低了系统功耗及数据处理负担,但在通信领域,高频带通信号的奈奎斯特率通常极高,这要求模拟信息转换器系统具备极高的采样频率,从而增加了设计复杂度。针对此挑战,提出了一种基于带通Sigma-Delta调制器的随机解调模拟信息转化器架构,以低速伪随机序列对带通信号进行解调处理,有效避免了高速伪随机信号混频模块可能引入的高功耗及电路设计误差等问题。此架构不仅将模拟信息转换器的应用范围从基带信号拓展至带通信号,还成功解决了伪随机信号转换速率受带通信号最高频率研制的技术难题。 展开更多
关键词 模拟信息转换器 sigma-delta调制器 带通采样 亚奈奎斯特率
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基于分时复用SAR ADC的Zoom ADC
8
作者 牛瑞玲 杨吉城 +3 位作者 汪家奇 李兆涵 刘国文 申人升 《微处理机》 2024年第4期1-7,共7页
为了在增加有限硬件开销的基础上实现更高的信号噪声抑制比、提高面积利用效率,提出一种基于分时复用SAR ADC的动态zoom ADC。同时提出一种提取粗量化模拟残差并前馈的无源实现方案,不需要有源求和运放的设计,避免了普通无源求和信号的... 为了在增加有限硬件开销的基础上实现更高的信号噪声抑制比、提高面积利用效率,提出一种基于分时复用SAR ADC的动态zoom ADC。同时提出一种提取粗量化模拟残差并前馈的无源实现方案,不需要有源求和运放的设计,避免了普通无源求和信号的衰减,减小了粗量化部分量化噪声泄露引起的“毛刺”。整体电路分为粗量化和细量化两部分进行设计,粗量化由3位异步SAR ADC实现,细量化由二阶3位量化的sigma-delta调制器实现。基于0.18μm CMOS工艺、3.3V供电电压,在1MHz采样频率下、1kHz带宽内,消耗76μA电流,得到信噪失真比和FOM的具体值,验证了设计的可行性。 展开更多
关键词 缩放型模数转换器 sigma-delta调制器 逐次逼近模数转换器 分时复用
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高性能连续时间Sigma-Delta调制器系统级设计 被引量：4
9
作者 褚子乔 王东辉 侯朝焕 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2008年第8期45-47,51,共4页
介绍了高性能连续时间Sigma-Delta调制器的系统设计和行为级建模的方法,并通过在噪声整形滤波器中加入一对零点改善了调制器带内信噪比.仿真结果显示,该调制器适用于转换精度14位,转换速率7.8Msps的多bit连续时间Sigma-Delta A/D转换器.
关键词 sigma-delta调制器 过采样 连续时间 多bit量化
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采用Mash2-1架构的高精度Sigma-Delta ADC设计
10
作者 于凯至 辛晓宁 +1 位作者 任建 卢苡 《微处理机》 2024年第3期22-25,共4页
鉴于模数转换器(ADC)在芯片和混合信号处理领域举足轻重的作用,为探索进一步提高模数转换器精度的可能性,满足当今应用系统对模数转换精度的新需求,设计一款基于Mash2-1级联架构的sigma-delta ADC。设计采用TSMC 180 nm CMOS工艺,在完... 鉴于模数转换器(ADC)在芯片和混合信号处理领域举足轻重的作用,为探索进一步提高模数转换器精度的可能性,满足当今应用系统对模数转换精度的新需求,设计一款基于Mash2-1级联架构的sigma-delta ADC。设计采用TSMC 180 nm CMOS工艺,在完成调制器电路的同时,使用Verilog代码方式实现了配套的误差消除以及数字抽取滤波器。对调制器进行了建模及非理想因素的分析,并通过使用斩波调制技术等手段对电路的非理想性进行优化。经仿真验证,结果表明,本设计在3.3 V电源、27℃工作环境、TT典型工艺条件下,表现出优异的信噪比,总谐波失真等性能指标也较理想,适用于高精度、低失真的应用场合。 展开更多
关键词 sigma-delta调制器 高信噪比 低失真 Mash级联架构
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一种用于14位1.28MS/sΣΔADC的数字抽取滤波器设计 被引量：7
11
作者 杨银堂 李迪 石立春 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期315-319,共5页
设计了一种数字抽取滤波器,此滤波器由多级级联结构组成,对sigma-delta调制器的输出信号进行滤波和64倍的降采样,具有较小的电路面积和较低的功耗.采用TSMC 0.18μm CMOS工艺实现,工作电压1.8 V,流片测试结果表明:sigma-delta调制器输... 设计了一种数字抽取滤波器,此滤波器由多级级联结构组成,对sigma-delta调制器的输出信号进行滤波和64倍的降采样,具有较小的电路面积和较低的功耗.采用TSMC 0.18μm CMOS工艺实现,工作电压1.8 V,流片测试结果表明:sigma-delta调制器输出信号经过数字抽取滤波器后,信噪失真比(SNDR)达到了93.9 dB,满足设计要求.所提出的数字抽取滤波器-6 dB带宽为640 kHz,抽取后的采样频率为1.28 MHz,功耗为33 mW,所占面积约为0.4 mm×1.7 mm. 展开更多
关键词 ΣΔ调制器 模数转换器 数字抽取滤波器 FIR滤波器 CIC滤波器
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低功耗高精度Sigma-Delta调制器的建模与设计 被引量：4
12
作者 刘振宇 宋树祥 +2 位作者 岑明灿 蒋品群 蔡超波 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第2期58-70,共13页
为提升Sigma-Delta调制器精度的同时降低其功耗,本文设计一款改进型二阶单环CIFF结构Sigma-Delta调制器,通过采用运放共享技术降低由噪声整形滤波器个数引入的额外功耗;提出浮动系数迭代思想应用于调制器在MATLAB下的建模,最终确定满足... 为提升Sigma-Delta调制器精度的同时降低其功耗,本文设计一款改进型二阶单环CIFF结构Sigma-Delta调制器,通过采用运放共享技术降低由噪声整形滤波器个数引入的额外功耗;提出浮动系数迭代思想应用于调制器在MATLAB下的建模,最终确定满足精度需求的各项参数具体值,通过引入非理想因素对所得参数仿真验证满足最低性能指标后进行晶体管级电路设计。该调制器信号带宽为8 kHz,采样频率为4 MHz。电路设计使用UMC 0.11μm CMOS工艺,核心电路版图尺寸为226.8μm×187.44μm,后端仿真结果表明,当电源电压为1.2 V时,调制器总功耗为290μW。在-40~125℃,各工艺角的有效位数(ENOB)大于等于15 bits。 展开更多
关键词 sigma-delta调制器 浮动系数 MATLAB建模 低功耗 高精度 语音芯片
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低压低功耗Sigma-Delta调制器综述 被引量：5
13
作者 吕立山 周雄 李强 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期395-400,共6页
在低供电电压下,Sigma-Delta调制器因信号摆幅的限制很难达到较高的精度和线性度。工作在低压弱反型区的MOS管限制了电路的速度、增益和MOS开关的性能。总结了近年来低压、低功耗Sigma-Delta调制器的研究成果。在Sigma-Delta调制器的结... 在低供电电压下,Sigma-Delta调制器因信号摆幅的限制很难达到较高的精度和线性度。工作在低压弱反型区的MOS管限制了电路的速度、增益和MOS开关的性能。总结了近年来低压、低功耗Sigma-Delta调制器的研究成果。在Sigma-Delta调制器的结构与电路设计方面,介绍了离散和连续时间调制器在低压下面临的问题及解决方案。 展开更多
关键词 低压 低功耗 sigma-delta调制器 数据转换器
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应用于数字音频的二阶Sigma-Delta调制器设计 被引量：5
14
作者 李亮 陈珍海 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2010年第7期198-201,共4页
设计了一个应用于数字音频处理芯片的Sigma-Delta调制器,为了提高模数转换器的解析度,采用稳定的二阶结构,通过提高过采样率来实现.采用HJTC0.18μm CMOS工艺,在1.8V电压下设计过采样率为256的二阶开关电容调制器,使用Hspice和MATLAB对... 设计了一个应用于数字音频处理芯片的Sigma-Delta调制器,为了提高模数转换器的解析度,采用稳定的二阶结构,通过提高过采样率来实现.采用HJTC0.18μm CMOS工艺,在1.8V电压下设计过采样率为256的二阶开关电容调制器,使用Hspice和MATLAB对电路进行了仿真分析,结果表明可以达到92.5dB的信噪比,有效位数约16位. 展开更多
关键词 sigma-delta调制器 全差分运算放大器 开关电容 比较器
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参数自适应误差自校准的Sigma-Delta闭环微机械陀螺仪
15
作者 周景川 熊瑞宏 陈方 《飞控与探测》 2023年第5期47-53,共7页
提出并实现了一种用于MEMS谐振陀螺仪的新型自适应自校准多级噪声整形(MASH)微机电sigma-delta闭环测控电路方案。该技术针对高精度MEMS音叉陀螺仪的误差校准,开发了在线自适应误差校准的MASH2-0闭环测控电路,且无需使用任何额外的机械... 提出并实现了一种用于MEMS谐振陀螺仪的新型自适应自校准多级噪声整形(MASH)微机电sigma-delta闭环测控电路方案。该技术针对高精度MEMS音叉陀螺仪的误差校准,开发了在线自适应误差校准的MASH2-0闭环测控电路,且无需使用任何额外的机械校准方法。该技术不仅可以有效地消除由于MEMS音叉陀螺仪敏感元件加工误差和接口测控电路之间的参数失配在输出端产生的误差影响,并且能够校正由非理想信号传递函数而导致的信号链路传输中的频谱失真和增益失配。试验结果表明,与传统的闭环MEMS陀螺仪相比,所提出的自适应MASH2-0闭环测控电路技术可以实现更好的系统稳定性、动态范围和噪声性能。 展开更多
关键词 MEMS陀螺仪 自校准 sigma-delta调制器 MASH 自适应 参数匹配
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一种噪声整形的SAR ADC设计
16
作者 戴澜 胡鑫 《通信电源技术》 2023年第4期22-24,共3页
首先采用栅压自举采样电路、比较器、全差分分段式电容阵列以及同步时序控制来实现10 bit SAR ADC的设计,在此基础上加入Sigma-Delta调制器来实现噪声整形,并将动态比较器改为4输入动态比较器以便进行电压余量求和,最终实现了12 bit NS ... 首先采用栅压自举采样电路、比较器、全差分分段式电容阵列以及同步时序控制来实现10 bit SAR ADC的设计,在此基础上加入Sigma-Delta调制器来实现噪声整形,并将动态比较器改为4输入动态比较器以便进行电压余量求和,最终实现了12 bit NS SAR ADC的设计。 展开更多
关键词 逐次逼近模数转换器 sigma-delta调制器 采样 噪声整形
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一种高精度高信噪比的Sigma-Delta调制器设计
17
作者 王宁 辛晓宁 +1 位作者 任建 吴朴易 《微处理机》 2023年第3期23-26,共4页
为满足模数转换器设计和应用中系统对精度日益增长的高要求,提出一种高精度高信噪比的Sigma-Delta调制器。Sigma-Delta调制器采用三阶CIFB架构,同时在第一级放大器部分设置斩波电路,以此提高信噪比。采用TSMC 180 nm CMOS工艺进行设计... 为满足模数转换器设计和应用中系统对精度日益增长的高要求,提出一种高精度高信噪比的Sigma-Delta调制器。Sigma-Delta调制器采用三阶CIFB架构,同时在第一级放大器部分设置斩波电路,以此提高信噪比。采用TSMC 180 nm CMOS工艺进行设计并通过仿真验证。仿真结果表明,在电源电压为3.3V,工作温度为27℃,工艺角为典型工艺角TT的情况下,Sigma-Delta调制器对于信噪比、有效位数等指标均有优秀的性能表现,适于高精度系统的应用场合。 展开更多
关键词 sigma-delta调制器 高信噪比 CIFB架构 斩波器
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高精度Sigma-Delta调制器的建模设计 被引量：4
18
作者 尹勇生 邓春菲 陈红梅 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2016年第5期28-32,共5页
基于MATLAB Simulink设计实现了一款单环三阶一位量化CIFF(Cascade-of-integrators,feedforward form)结构的高精度Sigma-Delta调制器.通过对噪声传输函数和系统反馈系数进行优化,提高了调制器的稳定性;分析了开关电容电路的主要误差影... 基于MATLAB Simulink设计实现了一款单环三阶一位量化CIFF(Cascade-of-integrators,feedforward form)结构的高精度Sigma-Delta调制器.通过对噪声传输函数和系统反馈系数进行优化,提高了调制器的稳定性;分析了开关电容电路的主要误差影响,为电路实现提供可靠的设计指导.仿真结果显示,在输入信号带宽为75Hz,过采样率为512时,理想调制器输出SNR高达148.3dB,ENOB为24.34bit;考虑非理想因素时,ENOB为22.02bit;电路级实现的调制器ENOB达20.94bit,表明该设计可实现低信号带宽下高精度转换. 展开更多
关键词 sigma-delta调制器 高精度CIFF噪声传输函数 非理想因素
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高精度低功耗Sigma-Delta调制器的设计 被引量：4
19
作者 魏榕山 陈林城 《电子科技》 2015年第10期126-129,共4页
设计了一种应用于音频和传感领域的高精度低功耗的Sigma-Delta调制器。该调制器采用四阶单环一位的CRFF结构,通过开关电容型全差分电路的使用,减小了偶次谐波、衬底以及电源噪声,以及斩波技术的使用,降低了直流失调和低频噪声,达到了提... 设计了一种应用于音频和传感领域的高精度低功耗的Sigma-Delta调制器。该调制器采用四阶单环一位的CRFF结构,通过开关电容型全差分电路的使用,减小了偶次谐波、衬底以及电源噪声,以及斩波技术的使用,降低了直流失调和低频噪声,达到了提高精度和降低功耗的目的。本设计采用Global foundries 0.18μm CMOS工艺,电源电压为1.8 V,过采样率为128,采样时钟频率为5.12 MHz。仿真结果表明,该调制器信噪比达100.2 d B,整个调制器的功耗仅为380μW。 展开更多
关键词 音频 传感器 sigma—delta调制器 过采样
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基于FPGA的Σ-Δ型模数转换器的仿真研究 被引量：4
20
作者 丁磊 简芳 +1 位作者 邓杰航 李峥 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2013年第8期208-211,共4页
研究Sigma-Delta(Σ-Δ)模型模数转换器(ADC)优化设计问题,提出了一种利用现场可编程门阵列(FPGA)芯片实现高精度AD转换的解决方法,利用FPGA自带的低压差分电压信号接口(LVDS),并配合芯片外围少量的阻容器件与片内的过采样数字滤波器设... 研究Sigma-Delta(Σ-Δ)模型模数转换器(ADC)优化设计问题,提出了一种利用现场可编程门阵列(FPGA)芯片实现高精度AD转换的解决方法,利用FPGA自带的低压差分电压信号接口(LVDS),并配合芯片外围少量的阻容器件与片内的过采样数字滤波器设计可以实现二阶Σ-Δ型ADC的性能指标。通过在Matlab/Simulink环境中进行仿真,输出信号的信噪失真比(SNDR)达到-86.6dB,有效位数(ENOB)达到14位,并经EDA工具仿真验证了该方法的可实现性,证明提出的方法具有设计简单,实现方便灵活,集成度高等优点。 展开更多
关键词 总和增量调制器 积分梳状滤波器 低压差分电压信号接口 现场可编程门阵列
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