单级多比特增量-总和调制器中的新结构与新算法

摘要

该文针对单级多比特增量-总和调制器设计中存在的主要问题,在以下两方面进行了深入研究:1.提出了一种适合于单级多比特调制器的新结构:降噪环路(NRL-Noise-ReducingLoop).利用这个结构,人们可以利用较少比特数的量化器来获得较多比特数量化器的量化效果,因此可以明显降低比特量化器的规模和功耗.同时由于量化器输入电容的减小,前级运放的功耗也可以明显降低.2.针对DAC非线性误差消除的动态单元匹配技术(DEM-DynamicElementMatching),提出了一种新的思想:直接噪声抵消法(DNC-DirectNoiseCanceling).利用这个方法可以较好地理解DAC非线性误差消除的本质,解释并证明部分已有DEM技术的原理及性能.同时,利用DNC方法该文还提出了一种低复杂度的高阶DEM算法,克服了已有算法硬件复杂度与DAC比特数成热量数关系的弱点,在较多比特量化情况下有很大优势.

目录

文摘

英文文摘

第一章增量-总和模数转换器概述

1.1历史与现状

1.2增量-总和转换器的基本原理

1.2.1增量-总和调制器的基本结构

1.2.2量化误差

1.2.3噪声整形原理

1.3增量-总和调制器的种类与特点

1.4单级多比特增量-总和调制器

第二章单级多比特增量-总和调制器中的降噪环路

2.1多比特量化器

2.1.1多比特量化器的分析

2.1.2多比特量化器的实现

2.2降噪环路的基本原理

2.3降噪环路等效量化位数的确定

2.4降噪环路的稳定性分析

2 5动态量化

2.5.1动态量化的基本原理

2.5.2实际的动态量化算法

2.5.3动态量化算法的性能估计

2.6讨论及改进

2.6.1降噪环路中非理想因素的讨论

2.6.2动态量化中量化器“重定标”(Rescaling)结构的实现

2.6.3降噪环路的其他可能结构

2.7模拟结果

2.7.1固定参考电压的降噪环路

2.7.2应用动态量化算法的降噪环路

2.8总结

第三章应用直接噪声抵消方法的动态单元匹配技术

3.1动态单元匹配技术

3.1.1 DAC的非线性模型

3.1.2动态单元匹配技术原理

3.1.3已有的工作以及存在的问题

3.2应用直接噪声抵消方法的动态单元匹配技术

3.2.1直接噪声抵消原理

3.2.2一阶DNC方法的实现及讨论

3.3低复杂度的近二阶DNC方法

3.4双极性DAC的分析与改进

3.5模拟结果

3.6总结

附录A

第四章总结与展望

参考文献