1 重庆邮电大学 光电工程学院/国际半导体学院, 重庆 40006
2 重庆邮电大学 光电工程学院/国际半导体学院, 重庆 400065
提出了一种用于增量型Σ-Δ ADC的调制器设计的算法。该算法针对增量型Σ-Δ ADC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-Δ ADC。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1376 bit提高到1472 bit, 且不增加额外功耗。
增量型Σ-Δ ADC 参数优化算法 Σ-Δ调制器 incremental Σ-Δ ADC parameter optimization algorithm Σ-Δ modulator
1 哈尔滨工程大学, 哈尔滨 150001
2 先进船舶通信与信息技术工业和信息化部重点实验室, 哈尔滨 150001
3 广东省大湾区集成电路与系统应用研究院, 广州 510535
提出并实现了一种针对音频信号Σ-Δ模数转换器的超低功耗和低资源占用的数字抽取滤波器。该滤波器采用多级级联结构,由级联积分梳状滤波器、极简结构补偿器和全通多相型IIR滤波器组成,相较于传统FIR滤波器级联方案,能够以极低的阶数和硬件复杂度实现高倍抽取、极小的通带波纹和高水平的阻带衰减,同时具有近似线性相位特性。整体有效带宽为20 kHz,共完成128倍抽取。采用0.18 μm CMOS工艺完成ASIC设计,数字版图面积为0.37 mm2,功耗为125 μW,信噪比达到98.79 dB,有效位数为16 bit。与传统FIR结构抽取滤波器相比, 面积减小了60%, 功耗降低了20%。
数字抽取滤波器 Σ-Δ模数转换器 低功耗 补偿滤波器 IIR多相滤波器 digital decimation filter Σ-Δ ADC low power compensating filter polyphase IIR filter
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学研究中心, 合肥 230031
2 中国科学院大气成分与光学重点实验室, 合肥 230031
3 中国科学院研究生院, 北京 100039
天空亮度分布在大气光学领域有着重要的应用。随着天空亮度测量仪器的迅速发展, 对测量的精度和工作稳定性的要求也越来越高。为了提高测量仪器的动态测量范围, 需要实现对探测器输出的弱信号的高精度测量。讨论了用高精度运算放大器对弱信号进行放大滤波处理, 并采用一种低噪声高精度Δ-Σ型模数转换器(ADC)来解决探测器中弱信号高精度测量的设计难题, 为天空背景亮度测量仪器的研制, 特别是为在设计中常面临的弱信号的高精度检测提供了一种解决问题的有效途径。
大气光学 天空亮度 弱信号测量 高精度运算放大器 Δ-Σ型模数转换器(ADC) atmosphere optics sky brightness weak signal measurement high precision Operational Amplifier Σ-Δ ADC
