Тема выпускной квалификационной работы: «Исследование дельта-сигма модуляторов с дополнительной шумовой связью». Данная работа посвящена исследованию дельта-сигма модуляторов с дополнительной шумовой связью. Цель работы заключается в моделировании дельта-сигма модулятора с дополнительной шумовой связью и сравнении его характеристик с классическими структурами. Моделирование проводилось как на уровне функциональных схем в Matlab/Simulink, так и на уровне принципиальных схем в Cadence Virtuoso. В результате работы было собрано и промоделировано три дельта-сигма модулятора: модулятор второго порядка с активным сумматором, модулятор третьего порядка с пассивным сумматором и модулятор второго порядка с дополнительной шумовой связью, а также проанализированы полученные характеристики. Результаты работы могут быть применены для построения дельта-сигма АЦП. Было продемонстрировано преимущество дельта-сигма модуляторов с применением дополнительной шумовой связи над классическими структурами.

The subject of the graduate qualification work is “Research of delta-sigma modulators with noise-coupling”. The given work is devoted to the study of delta-sigma modulators with additional noise coupling. The aim of the work is to design and simulate a delta-sigma modulator with additional noise coupling and to compare its characteristics with classical structures. Modeling was carried at the level of functional diagrams in Matlab/Simulink and at the transistor level in Cadence Virtuoso. As a result of the work, three following delta-sigma modulators were designed and modeled: a second-order modulator with an active adder, a third-order modulator with a passive adder and a second-order modulator with additional noise coupling. Obtained characteristics of modulators were analyzed. The results of this work can be applied to design a delta-sigma ADC. The advantage of delta-sigma modulators using additional noise coupling over classical structures was demonstrated.

• СПИСОК АББРЕВИАТУР И СОКРАЩЕНИЙ
• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
  • 1.1. Типы АЦП и их характеристики
  • 1.2. Теоретические основы дельта-сигма модуляции
    • 1.2.1. Основные принципы дельта-сигма модуляции
    • 1.2.2. Способы улучшения характеристик классической структуры дельта-сигма модулятора
  • 1.3. Дельта-сигма модуляторы с дополнительной шумовой связью
    • 1.3.1. Принцип работы дельта-сигма модуляторов с дополнительной шумовой связью
    • 1.3.2. Элементы задержки в структуре с дополнительной шумовой связью
  • 1.4. Цель и задачи работы
• ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ НА УРОВНЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ
  • 2.1. Моделирование дельта-сигма модулятора второго порядка с опережающими связями
  • 2.2. Моделирование дельта-сигма модулятора третьего порядка с опережающими связями
  • 2.3. Моделирование дельта-сигма модулятора второго порядка с дополнительной шумовой связью
  • 2.4. Результаты моделирования
• ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ НА ТРАНЗИСТОРНОМ УРОВНЕ
  • 3.1. Моделирование составных блоков модулятора
    • 3.1.1. Операционный усилитель
    • 3.1.2. Инвертор
    • 3.1.3. Ключ
    • 3.1.4. Логический элемент «И-НЕ»
    • 3.1.5. Логический элемент «И»
    • 3.1.6. D-триггер
    • 3.1.7. Компаратор
  • 3.2. Моделирование исследуемых модуляторов в недифференциальном исполнении
    • 3.2.1. Моделирование дельта-сигма модулятора второго порядка с опережающими связями с активным сумматором
    • 3.2.2. Моделирование дельта-сигма модулятора третьего порядка с опережающими связями с пассивным сумматором
    • 3.2.3. Моделирование дельта-сигма модулятора второго порядка с дополнительной шумовой связью
    • 3.2.4. Результаты моделирования
  • 3.3. Моделирование исследуемых модуляторов в дифференциальном виде
    • 3.3.1. Полностью дифференциальный операционный усилитель
    • 3.3.2. Дельта сигма модулятор второго порядка с опережающими связями и применением активного сумматора в дифференциальном виде
    • 3.3.3. Дельта сигма модулятор третьего порядка с опережающими связями в дифференциальном виде
    • 3.3.4. Дельта сигма модулятор второго порядка с дополнительной шумовой связью в дифференциальном виде
    • 3.3.5. Результаты моделирования
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ