Advertisement

基于五阶Sigma-Delta调制器的加速度计设计

  •  5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型：None

简介：
本研究提出了一种采用五阶Sigma-Delta调制技术的高性能加速度传感器设计方案，旨在提高测量精度和动态范围。 采用CHRT 0.35 μm CMOS工艺设计并实现了一种用于加速度计的单环五阶sigma-delta (ΣΔ) 调制器。在MATLAB/Simulink环境下对该调制器进行建模，并通过优化参数使系统稳定，利用根轨迹法分析了系统的稳定性。电路测试结果显示，在250 kHz采样频率和3.3 V电压条件下功耗为3.4 mW。后仿真结果表明，在1 kHz信号带宽下信噪比达到108.6 dB，有效位数约为18位，满足加速度计对高精度调制器的要求。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
客服关闭
  • 基于五阶Sigma-Delta调制器的加速度计设计
    优质
    本研究提出了一种采用五阶Sigma-Delta调制技术的高性能加速度传感器设计方案，旨在提高测量精度和动态范围。 采用CHRT 0.35 μm CMOS工艺设计并实现了一种用于加速度计的单环五阶sigma-delta (ΣΔ) 调制器。在MATLAB/Simulink环境下对该调制器进行建模，并通过优化参数使系统稳定，利用根轨迹法分析了系统的稳定性。电路测试结果显示，在250 kHz采样频率和3.3 V电压条件下功耗为3.4 mW。后仿真结果表明，在1 kHz信号带宽下信噪比达到108.6 dB，有效位数约为18位，满足加速度计对高精度调制器的要求。
     
  • 高性能3阶Delta-Sigma调制器设计
    优质
    本项目专注于高性能3阶Delta-Sigma调制器的设计与优化，旨在提升其在音频处理和数据转换领域的性能表现。通过创新架构及电路技术的应用，力求突破现有技术瓶颈，为电子设备提供卓越的信号处理解决方案。 模数转换器（ADC）在信号处理领域扮演着至关重要的角色，在数字音频、数字电视、图像编码及频率合成等多个应用领域，都需要大量的数据转换设备。随着超大规模集成电路尺寸的缩小以及偏压水平的降低，模拟器件的精度和动态范围也随之下降，这对实现高分辨率ADC构成了挑战。相比之下，多比特高阶Delta-sigma ADC由于无需采用采样保持电路，并且能够通过较小的电路规模来达到较高的分辨率，在实际应用中得到了广泛的认可。这种类型的ADC结合了过采样技术和噪声整形技术，有效地提高了转换性能和精度。
     
  • 高性能3阶Delta-Sigma调制器的设计
    优质
    本项目致力于设计一款高性能的三阶Delta-Sigma调制器，通过优化架构与参数配置以实现低噪声、高分辨率及卓越线性度，广泛应用于音频和通信系统中。 本段落设计了一种应用于模数转换器（ADC）中的三阶八级量化delta-sigma调制器(DSM)。该调制器的过采样率为128，信号带宽为32.8kHz，分辨率达到了16位。在噪声传输函数(NTF)的设计过程中采用了前馈方式实现极点，并通过局部反馈来实现零点，从而优化了输出信噪比并提高了动态范围(DR)，降低了量化噪声。该DSM的峰值信噪比可以达到超过145dB。文章最后提供了此DSM的MATLAB仿真模型及结果，在此基础上编写了电路模块的Verilog程序，并进行了行为级建模。
     
  • 二阶Sigma-Delta ADC调制器的Sigma-Delta模型分析
    优质
    本文针对二阶Sigma-Delta模数转换器（ADC）调制器，深入探讨其Sigma-Delta模型特性，进行系统化的理论分析与研究。 关于2阶sigma-delta ADC的Matlab Simulink模型的设计与实现。
     
  • Matlab Sigma Delta调制器设计工具-delsig.zip
    优质
    这段资料提供了使用MATLAB进行Sigma-Delta调制器设计的专用工具。文件包含了必要的函数和示例，帮助工程师与研究人员高效地开发、分析和优化Sigma-Delta调制器。 MatlabSigmaDelta调制器设计工具-delsig.zip包含了Sigma Delta设计过程中的绝大部分函数，非常实用，并且包含有PDF说明文档。我已经珍藏了很久。
     
  • Delta Sigma工具箱：用于高级设计与仿真的Delta-Sigma调制器-MATLAB开发
    优质
    Delta Sigma工具箱是基于MATLAB开发的一款专业软件包，专为设计和仿真Delta-Sigma调制器而设，适用于科研人员及工程师进行高精度信号处理研究。 Delta-Sigma 工具箱包含近 100 个功能模块，支持 NTF 合成、调制器模拟（基于 NTF 或结构）、实现、动态范围缩放以及 SNR 估计等功能。该工具箱配有详细的文档 DSToolbox.pdf 手册进行说明。对于更多关于工具箱和 Delta-Sigma 调制器的信息，可以考虑购买 Pavan、Schreier 和 Temes 合著的《了解 Delta-Sigma 数据转换器，第二版》（ISBN 978-1-119-25827-8）。
     
  • 高阶Sigma Delta调制器用全差分运算放大器设计*(2009年)
    优质
    本文介绍了针对高阶Sigma-Delta调制器设计的一种全差分运算放大器，探讨了其在2009年的技术应用与创新，优化电路性能和降低噪声。 本段落比较了套筒式共源共栅、折叠式共源共栅以及两级AB类输出三种运算放大器结构，并提出了一种适用于前馈型高阶Sigma Delta调制器的全差分跨导运算放大器设计方案。采用SIMC 0.18μm CMOS工艺，设计并实现了包含共模反馈电路的两级AB类输出跨导运算放大器。通过Cadence/Spectre仿真器进行仿真验证，结果显示该放大器具有62.19dB的直流增益、205.56MHz的单位增益带宽以及70.81°的相位裕度，并且功耗仅为0.42mW。这些性能指标表明此设计适用于低压低功耗Sigma Delta调制器的应用场景。
     
  • Delta Sigma调制器讲义
    优质
    《Delta Sigma调制器讲义》是一份详尽介绍Delta-Sigma调制技术原理与应用的教学资料。它深入浅出地探讨了该领域的核心概念、设计方法及实际案例，适合初学者和专业人士参考学习。 全面而系统的讲义是了解Sigma Delta设计的良好入门资料。
     
  • Sigma-Delta调制器用开关电容积分器设计
    优质
    本论文聚焦于Sigma-Delta调制器中开关电容积分器的设计与优化，深入探讨其在模拟信号处理中的应用价值及技术挑战。 Sigma-Delta（Σ-Δ）调制器是一种广泛应用于AD转换器的技术，它通过过采样和低位量化来提高信噪比（SNR），从而实现高精度的转换效果。开关电容积分器作为Σ-Δ调制器的关键组件之一，其性能直接影响到整个转换器的性能表现。 在Sigma-Delta调制器中，基本结构包括调制器和数字抽取滤波器两部分。调制器的工作原理是通过对输入模拟信号进行过采样，并将每个采样的值与前一时刻的采样值比较后计算差值并完成低位量化处理。输出的低位码流会根据量化结果决定反馈的方向，这一过程有助于把噪声推至高频区域，从而提升基带内的信号质量。 开关电容积分器作为调制器的核心部分，在设计上起着至关重要的作用。它的基本工作原理是通过利用MOSFET等开关元件在时钟控制下进行操作，将电荷存储于电容器中以实现对输入信号的积分处理。在一个时钟周期内，通过交替导通和关闭这些开关来实现电容C的充电或放电过程。 然而，在实际设计过程中会遇到多种问题。首先是寄生电容的影响，包括制造误差以及周围电路产生的耦合效应等都可能引入非线性误差从而影响积分器精度；其次是MOS开关的导通电阻Ron会导致电压降现象，进而使积分操作出现偏差；此外，在切换过程中的电荷注入也会改变电容器上的电量，进一步影响到积分结果。 时钟馈通问题是指时钟信号通过开关传递至其他部分造成额外噪声干扰。而采样尖峰则是由于在进行开关动作瞬间电流瞬变所引起的电压峰值现象，可能会破坏系统的稳定性表现；同时运算放大器的非理想特性（如输入偏置电流、失调电压等）也会对积分器性能产生影响。 为解决这些问题，设计者需要采取一系列措施。例如选择合适的开关器件来降低Ron值并减少电荷注入效应；采用适当的滤波和缓冲电路抑制时钟馈通及采样尖峰现象；同时优化运算放大器参数以减小其非理想特性的影响等。通过这些手段可以设计出性能优良的全差动型开关电容积分器。 在0.5微米CMOS工艺条件下，使用SPICE仿真工具能够验证设计方案的有效性。经过精确模拟和参数调整后可确保该类积分器能够在实际应用中满足高精度与稳定性的要求条件。 综上所述，在Sigma-Delta调制器中的开关电容积分器设计需要考虑多个关键因素包括寄生参数、开关特性、时钟干扰以及运算放大器的性能表现。通过深入研究和优化设计方案，可以实现高性能且适用于高分辨率低噪声信号转换应用场合下的开关电容技术解决方案。
     
  • 基于SIMULINK的Sigma-Delta调制器行为模型分析与设计.pdf
    优质
    本论文利用SIMULINK工具对Sigma-Delta调制器进行建模和仿真，深入探讨其工作原理及性能优化方法。 Sigma-Delta调制器的SIMULINK行为模型分析与设计仿真参考。