基于 Sigma-Delta 调制器的低功耗小面积 DAC 数字电路设计研究

低功耗小面积Sigma-Delta DAC数字电路的设计与研究 本文主要介绍了低功耗小面积Sigma-Delta DAC数字电路的设计与研究。该设计采用左右声道复用一个插值滤波器，插值滤波器采用存储器实现的两级无限冲击响应（IIR）滤波器和梳状滤波器实现128倍的插值，有效地减小了整个插值滤波器所占的面积。数字调制器采用三位量化的三阶反馈结构Sigma-Delta调制器，减小了后端模拟滤波器的设计难度，增加系统的性能。 1. Sigma-Delta调制器：Sigma-Delta调制器是一种常用的数字调制器，通过过采样和noise shaping技术，实现高精度的数字信号转换。该设计采用三位量化的三阶反馈结构Sigma-Delta调制器，减小了后端模拟滤波器的设计难度，增加系统的性能。 2. 小面积设计：本设计的数字部分面积仅为0.102 mm2，功耗为0.179 mW，满足小面积、低功耗的设计要求。该设计采用存储器实现的两级无限冲击响应（IIR）滤波器和梳状滤波器，有效地减小了整个插值滤波器所占的面积。 3. 低功耗设计：低功耗是便携式音频设备的关键要求。该设计的功耗仅为0.179 mW，满足低功耗的设计要求。 4. IIR滤波器：IIR滤波器是一种常用的数字滤波器，具有小面积、低功耗的优点。该设计采用存储器实现的两级无限冲击响应（IIR）滤波器，实现128倍的插值，有效地减小了整个插值滤波器所占的面积。 5. 插值滤波器：插值滤波器是一种常用的数字滤波器，用于实现数字信号的插值。该设计采用存储器实现的两级无限冲击响应（IIR）滤波器和梳状滤波器，实现128倍的插值，有效地减小了整个插值滤波器所占的面积。 6. 音频数字信号处理：音频数字信号处理是便携式音频设备的关键技术。该设计满足音频数字信号处理的要求，实现高质量的声音输出。 7. 便携式音频设备：便携式音频设备是当前音频设备的发展方向。该设计满足便携式音频设备的小面积、低功耗、高性能的设计要求。 8. SMIC 110nm工艺：该设计在SMIC 110nm工艺上实现，数字部分的面积为0.102 mm2，功耗为0.179 mW，测试信噪比为112 dB。 9. Sigma-Delta DAC：Sigma-Delta DAC是一种常用的数字-模拟转换器，具有高精度、高速度的优点。该设计采用Sigma-Delta DAC实现音频数字信号的转换，满足音频数字信号处理的要求。 10. 音频数字信号处理技术：音频数字信号处理技术是当前音频设备的关键技术。该设计满足音频数字信号处理技术的要求，实现高质量的声音输出。