CMOS Sigma-Delta 转换器实用设计指南

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"CMOS SIGMA-DELTA CONVERTERS - A Practical Design Guide by José M. de la Rosa and Rocío del Río, University of Seville, Spain." 本书是关于CMOS(互补金属氧化物半导体)ΣΔ(sigma-delta)转换器设计的实用指南,由西班牙塞维利亚大学的José M. de la Rosa和Rocío del Río合著。ΣΔ调制器在现代数字信号处理中起着关键作用,特别是在模拟到数字转换器(ADC)的设计中。ADC是电子系统中的重要组成部分,负责将连续的模拟信号转化为离散的数字信号,广泛应用于通信、音频处理、医疗设备和工业自动化等领域。 ΣΔ转换器的工作原理基于过度采样和噪声整形的概念,它能够通过高阶调制将低分辨率的内核转换器转化为具有高分辨率和低噪声性能的系统。这种转换器的结构通常包括一个连续时间的ΣΔ调制器和一个数字滤波器。调制器将输入信号转换为高频率的数字序列,然后通过数字滤波器下采样,以提取所需的输出位流。 书中的内容可能涵盖了以下主题: 1. ΣΔ转换器的基本概念:解释了ΣΔ调制的工作原理,包括单级和多级架构的差异,以及如何实现高信噪比(SNR)和动态范围。 2. 设计考虑因素:探讨了影响ΣΔ转换器性能的各种因素,如电源抑制比(PSRR)、共模抑制比(CMRR)和线性度等。 3. 模拟前端(AFE)设计:详述了输入放大器、采样保持电路和低通滤波器(LPF)在整体系统中的角色和设计挑战。 4. 数字后端处理:介绍了数字滤波器的设计,包括IIR和FIR滤波器的选择,以及优化滤波器性能的方法。 5. CMOS工艺的影响:讨论了使用不同CMOS工艺对ΣΔ转换器性能的影响,包括晶体管尺寸、电源电压和噪声特性。 6. 实验案例和设计工具:书中可能包含实际设计案例,展示如何使用特定工具进行ADC设计和仿真,以帮助读者理解和应用理论知识。 7. 能效和功耗优化:在便携式和电池供电设备中,ADC的能效和功耗至关重要,书中的内容可能涵盖了这方面的策略。 8. 测试与验证:介绍如何对设计进行测试和验证,以确保其符合规格和性能要求。 这本书为那些希望深入理解并设计CMOS ΣΔ ADC的工程师和学生提供了一本宝贵的资源,不仅提供了理论知识,还提供了实践经验,使读者能够掌握从系统层面进行设计的关键技能。通过阅读此书,读者将能够更有效地构建和优化自己的ΣΔ ADC设计方案。