声明
1 绪论
1.1 选题的背景和意义
1.2 国内外研究动态及发展趋势
1.2.1 国内外研究现状
1.2.2 国内外发展趋势
1.3 本文的设计目标和主要工作
2 电能数据采集系统组成及原理
2.1 电能数据采集原理
2.2 芯片计量误差与ADC分辨率的关系
2.3 Sigma Delta调制器的基本原理
2.3.1 一阶Sigma Delta调制器
2.3.2 二阶和高阶单环Sigma Delta调制器
2.3.3 多位量化器Sigma Delta调制器
2.3.4 系统的调制器结构
2.4 自动增益控制原理
2.4.1 反馈式增益控制原理
2.4.2 前馈式增益控制原理
2.4.3 可变增益放大器
2.5 系统的设计方案
2.6 本章小结
3 电能数据采集系统建模及验证
3.1 Sigma Delta调制器建模
3.2 调制器的非理想特性及建模
3.2.1 运放的有限增益
3.2.2 运放的有限增益带宽积和摆率
3.2.3 开关的非理想特性
3.2.4 时钟抖动
3.2.5 加入非理想特性的Sigma Delta 调制器仿真
3.3 自动增益控制建模
3.3.1 低通滤波器模型
3.3.2 ADC模型
3.3.3 信号幅度计算模块模型
3.3.4 PGA模型
3.3.5 PGA控制模块模型
3.3.6 系统模型仿真
3.4 本章小结
4 电能数据采集系统电路设计及验证
4.1 低通滤波电路
4.2 带隙基准电路
4.3 模拟开关
4.4 全差分运算放大器
4.5 8位ADC设计
4.5.1 动态比较器和锁存器
4.5.2 8位DAC设计
4.5.3 SAR控制逻辑设计
4.6 可编程增益放大器设计
4.7 幅度检测模块和PGA增益控制模块
4.8 非交叠时钟设计
4.9 4阶Sigma Delta调制器
4.10 整体电路仿真
4.11 本章小结
5 电能数据采集电路版图设计
5.1 版图设计的注意事项
5.1.1 布局
5.1.2 电源和地线
5.1.3 匹配
5.1.4 屏蔽
5.1.5天线效应
5.2 本课题版图设计
5.3 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
