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∑-△A/D转换器的设计与研究

作　者: 张妍
导　师: 于海勋
学　校: 西北工业大学
专　业: 电路与系统
关键词: ∑-△A/D转换器过采样噪声整形降频梳状滤波器硬件描述语言Verilog
分类号: TN792
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

在当今的生活中模数转换器起着不可或缺的重要作用。通常传统的奈奎斯特转换器的模拟部分需要比较高的精度，而且它们还必须有着对噪声和外界干扰很强的抵抗能力。然而，过采样转换器的模拟部分可以使用简单和对误差不敏感的器件实现。而且，由于采样的频率很高，前端模拟抗混叠滤波器的过渡带衰减也不用非常陡峭。由于在∑-ΔA／D转换器中使用噪声整形技术和过采样技术，可以用一个简单的模拟电路加上复杂的数字电路使整个A／D达到一个很高的转换精度。通常我们使用1-bit的比较器来实现∑-ΔA／D，所以使用的模拟电路的精度要小于整个转换器的分辨率。本论文详述了∑-ΔA／D转换器的基本概念，并对调制器的数字滤波部分进行了设计和综合。在该课题的研究中，采用了目前ASIC设计中最先进的高层次设计方法，使用硬件描述语言Verilog对其进行描述，最后完成了系统仿真和综合。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-8
第一章绪论  8-12
  1.1 课题背景及研究意义  8-10
  1.2 ∑-ΔA／D的优势及历史发展  10-11
  1.3 论文的安排  11-12
第二章 ∑-ΔA／D的概述  12-29
  2.1 PCM A／D转换器  12-14
  2.2 过采样PCM A／D转换器  14-17
    2.2.1 过采样  14-16
    2.2.2 过采样系统的描述  16
    2.2.3 过采样脉冲编码调制器的性能  16-17
    2.2.4 过采样脉冲编码调制器优缺点  17
  2.3 ∑-ΔA／D转换器  17-24
    2.3.1 一阶∑-ΔA／D调制  18-21
    2.3.2 高阶的∑-Δ调制  21-24
      2.3.2.1 二阶调制  21-22
      2.3.2.2 更高阶的Σ-Δ调制器  22-24
  2.4 Σ-Δ调制器的结构  24-28
    2.4.1 参差串联∑-Δ调制器结构  24-25
    2.4.2 级联(MASH)结构  25-28
  小结  28-29
第三章过采样A／D中降频滤波器概述  29-41
  3.1 抽样定理  29-31
  3.2 整数M倍抽取的频谱解释(降频)  31-33
  3.3 降频滤波器的概述  33-40
    3.3.1 数字滤波器  34-36
    3.3.2 置换原则  36-37
    3.3.3 多级实现的结构和优点  37-38
    3.3.4 滤波器频带范围要求  38-40
  小结  40-41
第四章数字电路的设计  41-51
  4.1 梳状滤波器的设计  42-45
  4.2 置换原则在改造梳状滤波器的应用  45-47
  4.3 梳状滤波器的电路的设计实现  47-49
  小结  49-51
第五章仿真与综合结果  51-61
  5.1 系统的Verilog HDL描述  51-52
  5.2 综合的基本概念  52-55
    5.2.1 综合的进程  52-53
    5.2.2 综合的约束  53-55
    5.2.3 综合的过程  55
  5.3 系统的FPGA实现  55-57
    5.3.1 FPGA简介  55-56
    5.3.2 布局布线的过程  56-57
  5.4 滤波器的仿真与综合  57-61
结束语  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-65

∑-△A/D转换器的设计与研究

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