一种超低功耗小面积的Σ-Δ ADC数字抽取滤波器

作者：申泽生; 刘云涛; 方硕; 王云

来源：微电子学, 2022, 52(04): 555-561.

DOI：10.13911/j.cnki.1004-3365.210379

• 数字抽取滤波器
• Σ-Δ模数转换器
• 低功耗
• 补偿滤波器
• IIR多相滤波器

提出并实现了一种针对音频信号Σ-Δ模数转换器的超低功耗和低资源占用的数字抽取滤波器。该滤波器采用多级级联结构，由级联积分梳状滤波器、极简结构补偿器和全通多相型IIR滤波器组成，相较于传统FIR滤波器级联方案，能够以极低的阶数和硬件复杂度实现高倍抽取、极小的通带波纹和高水平的阻带衰减，同时具有近似线性相位特性。整体有效带宽为20 kHz,共完成128倍抽取。采用0.18μm CMOS工艺完成ASIC设计，数字版图面积为0.37 mm2,功耗为125μW,信噪比达到98.79 dB,有效位数为16 bit。与传统FIR结构抽取滤波器相比，面积减小了60%,功耗降低了20%。

• 单位
  哈尔滨工程大学; 工业和信息化部; 广东省大湾区集成电路与系统应用研究院