用于矿井温度传感器中 sigma-deltaADC的研究(7)

2021-01-20 15:21

175 如图所设计的动态比较器,其主体电路包括差分输入的预防大部分和正反馈锁存器,猪蹄电路的输出进入RS触发器,以保证比较器的数字输出在一个时钟周期内保持不变。CK

和CKB为反相时钟。在CKB为高时,预放大电路工作时交叉耦合正反馈并不工作,因此输入馆的工作状态与V+和V-无关,也就不会产生迟滞效应问题。同时CK为高时,V+和V-反相送至RS输出触发器更新输出结构。当CK为低时,RS触发器的两个输入都为1,根据RS触发器输出逻辑,输入为11时维持上次输出结构不变。

180 这种比较器结构简单,并且速度快,适合应用于高速的sigma一delta调制器结构中。

具体分析如下:第一级为预放大级,第止级为输出级。输出级由时钟控制,当时钟位低的时候,电路处在预充电阶段;当时钟为高的时候,电路处十比较输出阶段。因为预充电时,两个输出端均输出为高,故需要接RS触发器,使其保持原有状态,直至下一个比较结果输出。需要指出预放大级中D1和D2管是嵌位管,这个对管的存在使得运放能更快跟踪输入信号185 的变化,也就是说加快了整个电路的工作速度。

3.4 开关的设计

动态电路一个重要的电路单元就是开关,它主要用在开关电容电路中,用来实现阻值较大的电阻[7]。理想情况下,开关导通时的电阻为零,断开时的电阻为无穷大。然而实际开关中存在导通电阻、沟道电荷注入和时钟馈通等非理想因素,它们将限制信号的输入范围和电190 路的最高工作频率,而且还会在电路中引入谐波失真,因此必须仔细设计开关。

在开关开断时,有两个非理想效应会使MOS开关产生误差,这两个效应是电荷注入和时钟馈通。把PMOS和NMOS器件结合起来可以有效的降低电荷注入效应。

开关对电路进行采样时,为了减少电荷泄露,需要很高的断开电阻;开关的导通电阻以及采样电容的大小会决定采样速度的快慢。因此,为了获得较高的采样速度,使电路在半个195 周期内完成电荷转移,需要采用大宽长比的器件以及小的采样电容值。为了消除与信号相关

的电荷注入,与输入信号相连的开关的时钟控制信clk1d、clk2d的下降沿稍微有些滞后。 4 结论

本文主要在总体设计了一款四阶一位的Sigma-Delta调制器。在达到矿用温度传感器的基本要求下,对总体的结构进行了设计。通过对积分器电路,比较器电路以及开关电路都进200 行了大体的分析,选择了比较合适的电路设计。本文只是大体上的一个总结,在以后的工作

中要对具体的参数以及电路设计功能进行设计仿真和优化,这是一个更加复杂且需要大量时间的工作。

[参考文献] (References)

205 [1] Behzad Razavi,陈贵灿等译. 模拟CMOS集成电路设计[M].西安:西安交通大学出版社. 2002.12

[2] 徐栋麟. 双通道带通ΣΔ模数调制器设计方法[M].上海:复旦大学出版社, 2004

[3] 毕查德 拉扎维. 模拟CMOS集成电路设计[M]. X西安:西安交通出版社

[4] 阎石著.数字电子技术基础(第四版)[M]. 北京: 高等教育出版社, 1998

[5] K. A. Essenwanger. Sewer fractional-order-hold: the ideal DAC response for direct digital synthesizers," in Proc. Frequency Control Symp .1998, pp. 379-389.

[6] R. Jacob Baker, Harry W. Li, David E. Boyce,陈中建译. CMOS电路设计、布局与仿真[M] .北京: 机械工业出版社. 2006.1LIU T C. Research on medicinal plant introduction and domestication[M]. Beijing: Chinese Science and Technology Publishing House, 2000.

[7] Jaeger, T., Prakash. Research on low voltage low power Design of Sigma-Delta ADC. 2001,135~143 210 215


用于矿井温度传感器中 sigma-deltaADC的研究(7).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:(2019年新版)部编版二年级语文上册教案、教学设计:11 葡萄沟

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: