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随着工艺的进步,过采样△∑A/D只适用于低速高精度领域的观念正在被打破。由于过采样△∑A/D的种种优点以及晶体管速度的提高,使得这种A/D在接收机中得到越来越多的应用。△∑调制器是过采样△∑A/D中的核心组成部分,因此高性能的△∑调制器成为工业界和学术界的研究热点。本论文的工作是设计一个1.25MHz信号带宽,80dB SNDR,1.8V电源电压的△∑调制器,可应用于ADSL。论文首先介绍了过采样△∑A/D的基本原理,其后研究了传统反馈型结构和前馈型结构。前馈型结构能够大幅降低积分器输出摆幅,然而需要一个宽带放大器弥补无源加法器增益损失,消耗较大功耗。本论文采用前馈和反馈混合型结构,节省了宽带放大器,从而达到降低功耗的目的;采用4比特量化,减小量化噪声,增加输入动态范围,降低时钟频率,使功耗进一步降低。论文详细分析了非理想因素对于调制器性能的影响,包括运放有限增益、有限带宽、各种噪声、比较器失调等等。使用MATLAB SDtoolbox进行行为级仿真,并对该仿真工具进行了一定的修正和补充,给出各因素对输出频谱以及积分器输出的影响,确定运放、比较器、电容的设计指标。在此基础上完成电路设计。设计了一种可独立调节两相脉宽的不交叠时钟产生电路,让PH2相借用PH1相12%的时间,以放宽对运放、比较器和DEM单元的速度要求,节省功耗。设计采用UMC 0.18um CMOS工艺,版图面积为1.3mm×1.3mm。后仿真结果显示:在80MHz时钟频率,32倍过采样下,调制器的SNDR达到80.9dB以上,功耗小于11.1mW,FOM值达到0.49pJ/step。对芯片实际测试结果显示:功耗为11.1mW,SNDR为71.3dB,FOM值为1.47pJ/step。经过对测试结果的分析,对比较器进行了失调特性的改进,并完成改进电路的整体设计。