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18bit sigma delta DAC的设计

更新时间：2019-10-04 10:47:20 大小：17M 上传用户：sun2152查看TA发布的资源 标签：DAC 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

随着人们对音频数码产品要求的提高，对高精度数模转换器的设计提出了更大的挑战。

Sigma Delta DAC利用噪声整形调制技术将信号带内的量化噪声调制到信号带外，从而提高了转换精度，它将模拟部分的一部分功能转移到数字部分来实现，在增加数字电路部分规模的同时降低了模拟电路设计的难度，因此成为高精度DAC发展的主流技术，广泛应用于音频、视频等领域。

论文首先概述了Sigma Delta DAC的基本理论，包括DAC的指标、分类、基本原理、基本结构等。接着根据系统指标设计了系统的总体架构及其插值滤波器、Sigma Delta调制器和噪声分离电路、低位DAC和l-V转换等组成模块的具体电路：Sigma Delta 调制器采用2阶6bit Sigma Delta结构，在设计中采用了噪声分离，温度编码以及扰频等技术，以降低低位DAC的谐波分量；插值滤波器采用两级级联结构，第一级采用时分复用技术，实现8倍过采样，第二级采用了保持输出结构，完成16倍的过采样，减小了硬件消耗。扰频器的输出通过低位的电流模DAC和一阶有源低通滤波器实现电压输出。

采用Matlab的SIMULINK进行系统仿真。用Verilog 语言实现了插值滤波器、Sigma Delta调制器、信号分段电路、温度编码器和扰频器，进行了FPGA验证，结果显示在输入18位37Hz正弦信号的情况下，信噪比达到了115dB。在台积电TSMC0.5um、5V工艺下，设计了低位电流模和一阶有源低通滤波器，采用Hspice进行仿真，结果显示在负载为1kΩ，100pF的情况下，滤波器的直流增益达到108dB，环路带宽为30MHz，达到设计指标。

关键词：高精度数模转换，Sigma Delta，噪声整形，DAC，信号处理


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