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△-∑调制器的研究与实现
中文名称: △-∑调制器的研究与实现
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论文编号: 3153015收藏本论文】【我的收藏】【我要投稿
英文名称: Research and Implementation of Delta-Sigma Modulator
学位类型: 硕士毕业论文
作者: 涉及隐私,隐去***  作者本人请参看权力声明>>
导师: 涉及隐私,隐去***
毕业学校: 涉及隐私,隐去***
专业: 软件工程
毕业年份: 涉及隐私,隐去***
关键字: D/A转换 delta-sigma调制器 CSD算法 DAC 数模转换 编码算法 系统仿真
简介目录: 点击此处 免费索取本论文简介和目录>>
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论文简介:传统的A/D、D/A转换器常采用单纯的电阻网络设计,其优点是对采样率要求不高。由于D/A转换器精度的提高,传统的转换器在深亚微米工艺下很难实现。△-∑调制器(即增量求和调制,常表示成△-∑调制)具有成本低、性价比高的优点。模拟1比特D/A转换前加上△-∑调制器来替代传统电阻网络能够实现高精度D/A转换器。 本文从数模转换的基本理论出发,深入研究了△-∑调制器的基本结构以及噪音形成环的结构理论。在理论研究的基础上,设计实现了-款5阶△-∑调制器,在该△-∑调制器中,采用了CSD编码算法来表示系数,以移位相加的方式来实现乘法,在乘法中减少加法器的使用,从而减少了大约10%的芯片面积,提高了性价比,这是本文的突出创新点。 本文的主要研究内容及贡献包括: 1.首次用CSD编码算法来表示Delta-Sigma调制器的系数,而不是用传统的二进制来表达浮点系数,CSD算法类似三值制表达法。在二进制1,0之外,增加了-1,即用{-1,0,-1}的三值定点数表达方式来表示调制器系数,以加法的方式来实现乘法,在乘法中减少加法器的使用,从而减少芯片面积。 2.用专用集成电路实现了一款5阶△-∑调制器,将5阶△-∑调制器考虑成一个噪音形成数字滤波器,通过使用Delta-Sigma tools计算出滤波器的系数,从而设计出高性价比的5阶△-∑调制器。 3.本设计已经流片,设计过程中采用了多种验证和分析方法。用VHDL进行了编码,用Synopsys公司的工具Design Compiler进行了综合;采用matlab进行了系统仿真,验证了方案的可行性;用Delta-Sigma Toolbox进行仿真并计算出了调制器系数;用Modelsim进行仿真验证,然后进行了频谱分析。 理论研究与实验结果表明:使用CSD算法的△-∑调制器可以减少芯片面积,提高性价比,所实现的5阶△-∑调制器采用CSD算法,可匹配前端过采样率为32的过采样滤波器,在16比特输入下信噪比可以达到80db。
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