兩通道時間交織ΣΔ調(diào)制器研究及仿真

摘  要: 設(shè)計了一個二階雙通道時間交織ΣΔ調(diào)制器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并用SIMULINK對其進(jìn)行系統(tǒng)仿真。闡明了此結(jié)構(gòu)的設(shè)計理論依據(jù)及方法,同時從帶寬和SNDR等方面與傳統(tǒng)ΣΔ調(diào)制器進(jìn)行了比較。

ΣΔ調(diào)制器采用過采樣和噪聲整形技術(shù),已經(jīng)廣泛運用在模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)中,它避免了元器件失配對ADC精度的限制,能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的ADC。ΣΔADC以速度換取精度,由于過采樣的特性,使得ΣΔADC只能用在低速、高精度數(shù)字信號處理如音頻處理等應(yīng)用中,速度成為其更廣泛應(yīng)用的瓶頸。

多通道時間交織技術(shù)采用多個并行工作在低速的系統(tǒng)來實現(xiàn)高速系統(tǒng),已經(jīng)在Nyquist ADC(如pipelined ADC, FLASH ADC)中廣泛應(yīng)用。對于M通道的Nyquist ADC,M個通道工作在M個不同相位的時鐘下,如果每個通道的工作頻率為Fs,則整個ADC轉(zhuǎn)換速度為MFs,速度提高了M倍,實現(xiàn)了高速ADC。多通道時間交織技術(shù)是一種基于抽樣率變換理論的技術(shù),通過下采樣和上采樣來實現(xiàn)的。ΣΔ調(diào)制器采用過采樣和噪聲整形技術(shù),在抽樣率變換過程中,會出現(xiàn)信號頻譜的混疊和鏡像,所以,多通道時間交織的思想并不能直接應(yīng)用到ΣΔ調(diào)制器中。

本文從抽樣率變換和濾波器組基本理論出發(fā),通過多抽樣率系統(tǒng)的恒等變換,推導(dǎo)了兩通道濾波器組無混疊的條件。對傳統(tǒng)ΣΔ調(diào)制器結(jié)構(gòu)進(jìn)行等效變換,得到兩通道時間交織 ΣΔ調(diào)制器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),理論上運算速度提高到單通道的2倍。采用SIMULINK對二階兩通道時間交織ΣΔ調(diào)制器進(jìn)行了建模仿真。

1 兩通道濾波器組

 

   來源:維庫開發(fā)網(wǎng)
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