一种带有DAC失配整形的高精度Sigma-Delta调制器

作者：刘铭扬; 王小松; 刘昱

来源：电子技术应用, 2021, 47(09): 25-29+38.

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211398

• Sigma-Delta调制器
• 多比特量化器
• 二阶动态元件匹配
• 逐次逼近
• 前馈结构

为减小生理信号采集应用中仪表放大器的设计难度,需在低功耗、小信号带宽的前提下大幅度提高模数转换单元的精度和动态范围以作补偿。为此,面向生理信号采集应用,实现了一种带前馈结构的高精度三阶五比特Sigma-Delta调制器,其不需要复杂的OTA结构和过高的过采样率,且功耗较低,并将二阶噪声整形动态元件匹配方案应用于DAC中,以避免多比特量化造成的非线性谐波失真。该Sigma-Delta调制器采用SMIC 0.18μm CMOS标准工艺,在1 MHz的采样率,1 kHz的信号带宽内,峰值SNDR达到111 dB,动态范围达到120 dB,有效位数达到18 bit,工作电源电压为1.8 V,整体功耗为0.87 mW。

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院微电子研究所