二阶单bit量化CIFB的sigma-delta调制器简单入门电路 包含simulink模型相关matlab代码180nm工艺库schematic文件以及简单的设计报告Sigma-Delta调制器玩起来就像在噪音里淘金——把低频信号从高频噪声里捞出来这事儿特别有意思。今天咱们搞个二阶单bit量化CIFB结构的调制器这种结构最大的好处就是反馈路径直接怼到第一积分器稳定性比前馈型更容易把控。先甩个Simulink模型截图此处假设有模型截图注意两个积分器都是延迟型Delay Integrator系数设置0.5和0.25。量化器直接上1-bit比较器阈值设0。反馈路径DAC用个简单的增益模块搞定这里有个小窍门反馈系数要和前向通路系数匹配否则系统直接崩给你看。Matlab代码搞系统函数转换得这么玩% 二阶CIFB参数计算 OSR 64; % 过采样率 ntf synthesizeNTF(2, OSR, 1); % 生成噪声传递函数 [ABCD,~,~] realizeNTF(ntf, CIFB); % 生成状态空间矩阵 sys ss(ABCD(1:2,1:2), ABCD(1:2,3), ABCD(3,1:2), ABCD(3,3)); discrete_model c2d(sys, 1, tustin); % 双线性变换离散化这段代码的关键在c2d函数的选择——双线性变换能保住稳定性别手贱用零阶保持会出事的。系数矩阵里的数值直接对应Simulink里的积分器增益记得检查绝对值别超过1不然定点仿真会炸。二阶单bit量化CIFB的sigma-delta调制器简单入门电路 包含simulink模型相关matlab代码180nm工艺库schematic文件以及简单的设计报告上180nm工艺库的时候运放GBW至少要跑到采样频率的5倍。举个栗子采样率10MHz的话运放得搞到50MHz GBW。电容别傻乎乎用最小值建议从200fF起步否则kT/C噪声分分钟教你做人。schematic设计注意两点开关时序必须用不重叠时钟电荷注入用下极板采样。第一级积分器的电容比建议用Cs2Cf这样反馈系数正好对上前面的0.5参数。第二级运放可以偷懒用折叠式结构偏置电流别低于50uA就行。测试时记得先做直流扫描看看输出占空比是不是线性变化。有个邪门现象当输入接近满幅时输出会出现粘连这时候得检查积分器是否饱和。有个土方法是在积分器后面加个软限幅模块虽然会引入非线性但总比系统锁死强。最后的设计报告里至少得有三张图噪声功率谱SNR曲线要明显爬坡、动态范围测试建议跑个-60dB到0dB扫描、FFT频谱谐波别超过-80dBc。核心指标看ENOB二阶结构做到12bit左右算合格要是能飙到14bit那得检查是不是仿真条件设错了。