й у схемі, вся робота схеми будується на відносинах номіналів комутованих ємностей.
Серед недоліків схем сигма-дельта модуляторів на комутованих конденсаторах слід відзначити необхідність використання ємностей з великими номіналами для зменшення теплового шуму (шуми типу кТ/С), піки струмів при комутації ємностей є потенційною причиною додаткового шуму; погіршення шумових характеристик через вплив джиттера сигналу переключающего ємності.
У даній роботі розглядається розробка та реалізація КМОП сигма-дельта модулятора для аналого-цифрового перетворення звуку, що працює від одного джерела напруги в 1.8 В. Представлений каскадний модулятор, який підтримує великий діапазон вхідного сигналу, при цьому уникаючи обмеження сигналу на внутрішніх вузлах. Експериментальний модулятор розроблений з використанням повністю диференціальних інтеграторів на конденсаторах, що, що використовують різні вхідні і вихідні рівні напруги і формувачі тактової частоти для поліпшення роботи від низьких напруг. Точний контроль за синфазними напруженнями, високий рівень придушення шумів вхідного харчування, і низький рівень розсіювання енергії досягаються з використанням двокаскадних операційних підсилювачів класу A/AB. p align="justify"> При частоті дискретизації рівної 4 МГц і коефіцієнтом передискретизації рівним 80, реалізація модулятора за технологією 0,8 мкм. КМОП - технології та пороговому напрузі n-МДП і p-МДП транзисторів у +0.65 В і-0.75В відповідно, дозволяє отримати динамічний діапазон в 99 дБ і частоту Найквіста в 50 кГц. Модулятор може працювати при напрузі живлення від 1.5 до 2.5 В., займає площу 1.5 мм 2 і розсіює 2.5 мВт від джерела напруги в 1.8 В.
Розрахункова частина і проведені моделювання
Розрахунок передавальної функції фільтра цифрової корекції Н 2 (z).
В
Рис. 1 - Архітектура сигма-дельта модулятора
(1)
(2)
(3)
(4)
Тут Q1 - шум квантователя 1-ого каскаду і Q2, відповідно, другого каскаду. H1 (z) = z-1 - елемент затримки, H2 (z) - фільтр цифрової корекції. p> Знайдемо сигнал на вході першого каскаду, для цього підставимо (1) в (2):
або
(5)
Тепер на виході другого, висловимо з (2) А і підставимо в (3):
або
(6)
Підставимо (6) в (4):
(7)
Потрібно знайти передавальну функцію Н2 (z), при якій шум квантування Q1 першого каскаду не проходить у другий каскад. Для цього прирівняємо коефіцієнти при Q1 нулю. br/>В В
Висловлюємо звідси H2 (z):
або
(8)
У статті ж для простоти реалізації використовують передавальну функцію такого вигляду.
В
Рис.2 - Архітектура ...
