發(fā)布時間：2018-03-16 05:25

  本文選題：高精度　切入點：離散時間∑△調(diào)制器　出處：《東南大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：光通信中激光器的性能隨溫度的變化很大,需要高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog to Digital Converter,ADC)對激光器的溫度進行實時監(jiān)測。Sigma Delta ADC(∑A ADC)由于采用過采樣技術(shù)、噪聲整形技術(shù)和降采樣數(shù)字抽取濾波技術(shù),因此可以實現(xiàn)較高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換,同時∑△ADC是一種易于集成、整體性能優(yōu)越、對模擬器件匹配度要求較低的模數(shù)轉(zhuǎn)換器,所以近年來得到了迅速的發(fā)展。本論文基于激光器監(jiān)測系統(tǒng)對ADC的高精度要求,設(shè)計了一款14bits的離散時間∑A調(diào)制器。首先對離散時間∑△調(diào)制器的工作原理進行了深入分析,對一階、二階以及高階離散時間∑△調(diào)制器進行了研究。接著結(jié)合設(shè)計指標要求,設(shè)計了一款三階一位量化CIFF(Cascade-of-Intergrators FeedForward)結(jié)構(gòu)的離散時間∑A調(diào)制器。利用Toolbox工具箱在Simulink軟件下對離散時間∑△調(diào)制器進行了行為級建模,并且通過Simulink軟件對調(diào)制器的時鐘抖動、采樣開關(guān)噪聲以及運算放大器的輸入等效噪聲、有限增益、有限帶寬和壓擺率等非理想因素進行了分析與建模,確定了運算放大器的有限增益、有限帶寬和擺率的大致范圍。完成了系統(tǒng)行為級建模之后,采用TSMC 0.18μm CMOS工藝在Spectre軟件下進行了電路設(shè)計。論文采用開關(guān)電容積分器,滿足了離散時間∑△調(diào)制器對積分器的要求。量化器采用一位量化,具有天然的線性度。調(diào)制器電路前仿真結(jié)果表明,電路能夠滿足設(shè)計指標要求,系統(tǒng)工作穩(wěn)定。最后基于TSMC0.18μmCMOS工藝完成了離散時間∑△調(diào)制器的版圖,版圖總面積為680×445μm2。仿真設(shè)置電源電壓為3.3V,時鐘頻率為2MHz,輸入信號頻率為3.66211kHz,信號幅度為1.1V,系統(tǒng)后仿真得到的有效位數(shù)為15.66bits,整個調(diào)制器的功耗僅有1.8mW,仿真結(jié)果表明本設(shè)計完成的離散時間∑△調(diào)制器滿足設(shè)計要求。
[Abstract]:The performance of laser in optical communication varies greatly with temperature. It is necessary to monitor the temperature of laser with high precision A / D converter Analog to Digital converter ADC.Sigma Delta ADCA DCA (鈭，

本文編號：1618534