关于sigma-delta调制器设计的一些疑问

rainman9112000 · 发表于 2012-8-26 23:33:47

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本人最近尝试设计一个用于过采样ADC中的sigma-delta调制器，通过看一些论文有了基本的常识，但也有很多疑问
1.供电电压一般用多大，1.8V是否可以
2.如果是设计二阶单环的调制器，各积分器的增益又是如何确定的呢，我所看到的同类论文基本都是0.5/0.5，其他值是否可行呢
3.接第二点，如果各积分器增益都小于1，则调制器的前向增益应该是0.25啊，又如何会引起过载呢

上述几个问题这两天一直困惑着我，希望有高人指点一二，先谢过了

feynmancgz · 发表于 2012-8-27 04:32:58

回复 1# rainman9112000

1、电源电压选多大，取决于你的工艺，低于nominal supply voltage的当然也是可以做出来的       比如当年steyaert就用0.5um的工艺做了一个900mV电压的DSM
2、两阶的参数选取还是比较简单的，很多值都可以选，基本上只要a1小于1，都是可以稳定的
      参数选取课参看steyaert的论文Optimal Parameters for Delta-Sigma Modulator Topologies
3、DSM的不稳定是由于quantizer的引入造成的，也就是说是由于quantizer noise造成的，quantizer是个
      非线性的器件，很讨厌的。而DSM对于quantizer noise在高频处会放大，因此会导致DSM的不稳定。

      对于一个反馈网络，不能简单的说他的开环增益小于1，那他就一定稳定，况且由于quantizer，他的近似的
      线性开环增益也不是0.5*0.5这么简单，还要乘以quantizer的增益

feynmancgz · 发表于 2012-8-27 04:50:59

回复 1# rainman9112000

对于反馈网络，一定不要只看前向的，不是那么简单的。
比如三阶的DSM，最后一级的gain小了反而还不稳定，越小越不稳定

pigintree · 发表于 2012-8-27 08:13:45

？是这样的吗？

rainman9112000 · 发表于 2012-8-27 10:38:50

本帖最后由 rainman9112000 于 2012-8-27 10:52 编辑

回复 3# feynmancgz

哇，版主你起的好早啊，pfpf

虽然我还是一知半解，但感觉脑子里那些零散的认识相互有了关联，十分滴感谢你热心的帮助

optimal parameters for delsigma modulator topologies.rar (242.43 KB, 下载次数: 847 )

rainman9112000 · 发表于 2012-8-27 11:05:11

本帖最后由 rainman9112000 于 2012-8-27 11:14 编辑

回复 3# feynmancgz

我如果用0.18um工艺，1.8V是否可行呢，供电电压如果选取较大是否会对SNR有所改善呢（由于更高的输出摆幅），看的一些论文里的supply voltoge都是3.3V甚至5V
还有关于量化器的增益问题，感觉不太好理解啊

violet516 · 发表于 2012-8-27 14:09:18

回复 2# feynmancgz
版主你好，我想请教一下在sigma-delta调制器中，如何确定输入信号的输入范围？0dBFs都跟什么参数有关？如何确定？谢谢

feynmancgz · 发表于 2012-8-27 16:42:05

回复 7# violet516

恩，full scale指的不就是quantizer的最大值和最小值的差吗，还能定其他的值？

feynmancgz · 发表于 2012-8-27 17:16:14

回复 6# rainman9112000

Nothing is impossible...呵呵
假如你电源电压选3.3V，quantizer的full scale选1V，那高摆幅有什么用
quantizer的full scale也是3.3V的话，quantizer noise也会增大
所以说这个东西都是很难说的一个东西
电源电压选多少并不会决定SNR，我想不通，这个之间没什么必然联系吧。。。
而且，如果你用fully feedforward结构，也用不着大摆幅
当然选用比较低的电源电压会给你的building blocks的设计带来一些压力
总之，SNR与你的结构，OSR，bit有密切的关系，supply相对来说是个比较次要的问题

hezudao · 发表于 2012-8-27 17:24:13

回复 9# feynmancgz

Supply直接决定着你要达到的thermal noise level.和power consumption有很大关系。大部分high resolution sdm都是thermal noise limiting 而不是quantization noise limiting.

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