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集成电路设计与集成系统_毕业设计（学士学位论文）
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2015-06-02
陈巧
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高精度、低功耗模数转换器是当今集成电路设计模拟领域的研究热点之一，采用sigma-delta调制原理和过釆样原理的模数转换器广泛使用在音频、数字网络、电子测量等系统中。此类模数转换器，为降低信号带内的量化噪声功率，而釆用噪声整形技术，为提高模数转换器的信噪比，使用过采样技术，将基带中的量化噪声调制到了高频区域，这样就增加了基带中的信噪比，也就是增加了转换器的有效量化位数，由于采用较高的过采样率，Sigma-Delta ADC的转换速率相对较低，高精度和较低转换速率的特点，使得Sigma-Delta ADC特别适用于测量。Sigma-delta模数转换器(Sigma-Delta ADC)在各种模数转换器中脱颖而出，通过采用过采样、噪声整形以及数字滤波技术，降低对模拟电路的设计要求，实现了其他类型ADC无法达到的高精度和低功耗。然而，Sigma-Delta ADC也存在一定的缺点，那就是难以做到高速的性能。因此,未来的Sigma-Delta ADC将面临同时具备高速、高精度和低功耗性能的挑战。Sigma-Delta ADC的主体部分是模拟调制器和数字滤波器。本文对Sigma-Delta ADC的系统设计调制器部分进行了深入的研究，采用Matlab软件进行建模和系统仿真，总结了一套完整的设计方法。根据过釆样率、精度和动态性能的要求，得出了调制器所需的阶数以及前馈因子、反馈因子和积分器增益因子。通过Matlab软件仿真，预测出了实际调制器可以达到的性能。增量Sigma-Delta ADC作为Sigma-Delta ADC中一种特殊的类型，是一种针对仪表、传感器等温度直流信号的测量特点而发展起来的，本文从论述Sigma-Delta ADC的原理出发，论述了Sigma-Delta ADC系统建模的调制器的设计。
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