一种带有DAC失配整形的高精度Sigma-Delta调制器

摘要

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 0.18 μm 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111dB,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.