ارائه ی روشی برای دستیابی به مدولاتورهای دلتا- سیگمای مرتبه ی بالا با کوانتایزرهای دقت بالا

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد برق، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی،

2 استادیار دانشکده برق، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

چکیده

در این مقاله، یک مدولاتوردلتا-سیگما با مرتبهی چهار طراحی و شبیه سازی شده است. این مدولاتور از کوانتایزر چند بیتی استفاده میکند بدون آنکه به مدارهای خطیساز نیاز داشته باشد. مدولاتور طراحی شده از دو مدولاتور مرتبهی 2 تک بیتی در طبقات اول و دوم و یک مبدل آنالوگ به دیجیتال پایپلاین 8 بیتی در طبقه ی سوم تشکیل شده است. همچنین به منظور کاهش توان مصرفی طبقه ی آخر، فرکانس نمونهبرداری این طبقه کاهش داده شده است. نحوهی پیادهسازی روش کاهش نرخ نمونهبرداری بر روی مدولاتور ارائه شده به گونهای انجام شده است که منجر به حذف تعدادی از فیلترهای دیجیتال شده و صرفهجویی در مقدار توان مصرفی بخش دیجیتال را رقم میزند. ساختار ارائه شده به صورت رفتاری با استفاده از نرمافزار MATLAB/SIMULINK شبیهسازی شده است. در نهایت به منظور ارزیابی دقیقتر و مقایسه با ساختارهای دیگر، تخمینی از توان مصرفی در فرکانس 40 مگاهرتز ارائه شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Noise Shaping, Delta-Sigma Modulator, Pipeline Analog-to-Digital Convertor, Oversampling Ratio

نویسندگان [English]

  • a a 1
  • a b 2
چکیده [English]

In this paper, a fourth-order delta-sigma modulator is designed and simulated. The
presented architecture offers the possibility of implementation of a high-order deltasigma
modulator with multi-bit quantizer without suffering from DAC nonlinearity or
instability problems. The proposed modulator consists of two single-bit second-order
delta-sigma modulators at the first and second stages and an 8-bit pipeline ADC at the
last stage. Besides, a reduced sample rate structure is implemented for the proposed
modulator, which eliminates a few digital filters, and reduces power dissipation.To
prove the idea, both the 2-2-0 MASH delta-sigma-pipeline modulator and its reduced
sample rate counterpart are simulated using MATLAB/SIMULINK. Finally, power
estimation for the proposed ADC at the sampling frequency of 40MHz is presented.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Delta-Sigma Modulator
  • Oversampling Ratio
  • Noise Shaping
  • Pipeline Analog-to-Digital Convertor