Sigma-Delta模/数转换器：实用设计指南（原书第2版）

图书标准信息

• 作者 [西]何塞· M. 德拉罗萨（José M.de la Rosa）
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2022-03
• 版次 1
• ISBN 9787111696629
• 定价 189.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 536页
• 字数 689千字

【内容简介】

Sigma-Delta模/数转换器作为CMOS模/数转换器中*为经典的设计技术，自1962年面世以来，在高分辨率、低带宽的传感器接口电路、仪器仪表测量以及数字音频等系统中得到了广泛应用。Sigma-Delta模/数转换器有效结合了过采样和噪声整形技术，利用频率远高于奈奎斯特采样频率的时钟对输入信号进行采样，实现了极高的输出分辨率。
  本书分10章详细讨论了Sigma-Delta模/数转换器的基本原理、基础结构、非理想误差和自顶向下（自底向上）的综合分析方法；并在此基础上，结合设计实例和SIMSIDES仿真工具，对Sigma-Delta模/数转换器的电路级、物理级设计进行了详尽的分析；*后介绍了近年来Sigma-Delta模/数转换器的发展趋势以及面临的挑战。
  本书可作为高等学校微电子学与固体电子学、集成电路设计、电子信息工程等专业高年级本科生和研究生的相关教材，也可以作为半导体相关领域工程技术人员的参考用书。

【目录】

译者序原书前言致谢

第1章 Sigma-Delta调制器概述：基本原理、基础结构与性能指标   1 

1.1模 /数转换器基础 1 

1.1.1　采样 3 

1.1.2　量化 4 

1.1.3　量化白噪声模型 6 

1.1.4　噪声整形       8 

1.2Sigma-Delta 调制器 9 

1.2.1从噪声整形系统到 Sigma-Delta调制器 9 

1.2.2Sigma-Delta调制器的性能参数       10 

1.3一阶 Sigma-Delta调制器 13 

1.4Sigma-Delta调制器的性能提升与分类 16 

1.4.1Sigma-Delta调制器的系统级设计参数和策略 16 

1.4.2Sigma-Delta调制器的分类 18 

1.5知识整合：从 Sigma-Delta调制器到 Sigma-Delta模 /数转换器 19 

1.5.1　Sigma-Delta抽样滤波器简介 20 

1.6　Sigma-Delta数 /模转换器     22 

1.6.1Sigma-Delta数 /模转换器中的系统设计折中与信号处理      

 23 

1.6.2数 /模转换器中数字 Sigma-Delta调制器的实现 24 

1.7　小结 25

参考文献  26

第2章　Sigma-Delta调制器的结构分类 28 

2.1　二阶 Sigma-Delta调制器        28 

2.1.1　二阶 Sigma-Delta 调制器的另一种表示方法 30 

2.1.2　具有单位增益信号传输函数的二阶 Sigma-Delta调制器 33 

2.2高阶单环二阶 Sigma-Delta调制器 34 

2.3级联 Sigma-Delta调制器         38 

2.3.1　级联 Sigma-Delta调制器的结构 45 

2.4多位 Sigma-Delta调制器         48 

2.4.1　多位数 /模转换器误差的影响 48 

2.4.2　动态器件匹配技术 49 

2.4.3　双量化 52 

2.5带通 Sigma-Delta调制器 54 

2.5.1正交带通 Sigma-Delta调制器 55 

2.5.2 z → .z2低通 -带通变换 57 

2.5.3　具有化噪声传输函数的带通 Sigma-Delta调制器   

 58 

2.5.4　时间交织和多相位带通 Sigma-Delta调制器 61 

2.6连续时间 Sigma-Delta调制器的结构和基本原理 63 

2.6.1连续时间 Sigma-Delta调制器的直观分析     65 

2.6.2连续时间 Sigma-Delta调制器中的混叠抑制简述 68 

2.7离散时间 Sigma-Delta调制器 -连续时间 Sigma-Delta 调制器变换 69 

2.7.1　脉冲不变变换 70 

2.7.2二阶 Sigma-Delta调制器的离散时间 -连续时间变换 72 

2.8连续时间 Sigma-Delta调制器的直接综合法设计 74 

2.9 小结 76

参考文献 76

第3章　开关电容 Sigma-Delta调制器中的电路误差    81 

3.1开关电容 Sigma-Delta调制器中的非理想因素概述  81 

3.2开关电容 Sigma-Delta调制器中的有限放大器增益  83 

3.3开关电容 Sigma-Delta调制器中的电容失配        87 

3.4开关电容 Sigma-Delta调制器中的积分器建立误差  90 

3.4.1　积分器建立的行为级模型  90 

3.4.2　有限放大器增益的线性效应 —增益带宽积    94 

3.4.3　有限放大器压摆率的非线性效应    95 

3.4.4　有限开关导通电阻效应      97 

3.5开关电容 Sigma-Delta调制器中的电路噪声    101 

3.6开关电容 Sigma-Delta调制器中的抖动        104 

3.7开关电容 Sigma-Delta调制器中的失真源      106 

3.7.1　非线性放大器增益     106 

3.7.2　非线性开关导通电阻   108 

3.8Sigma-Delta调制器的高阶选型设计实例分析   110 

3.8.1　理想调制器性能       110 

3.8.2　噪声泄漏   111 

3.8.3　电路噪声   114 

3.8.4　建立误差   115 

3.8.5　整体高阶选型设计和噪声预算  117 

3.9　小结        118

参考文献         119

第4章　连续时间 Sigma-Delta调制器中的电路误差和补偿技术   122 

4.1连续时间 Sigma-Delta调制器的非线性概述     122 

4.2　连续时间积分器和谐振器   123 

4.3连续时间 Sigma-Delta调制器中的有限放大器增益   125 

4.4连续时间 Sigma-Delta调制器中的时间常数误差    127 

4.5连续时间 Sigma-Delta调制器中的有限积分器动态性能   129

4.5.1　有限增益带宽积对连续时间 Sigma-Delta调制器的影响    130 

4.5.2　有限压摆率对连续时间 Sigma-Delta调制器的影响   132 

4.6　连续时间 Sigma-Delta调制器中的失真源       133 

4.6.1　前端积分器中的非线性   133 

4.6.2　反馈数 /模转换器中的码间干扰     136 

4.7连续时间 Sigma-Delta调制器中的电路噪声     136 

4.7.1考虑非归零反馈数 /模转换器时的噪声分析   137 

4.7.2考虑开关电容反馈数 /模转换器时的噪声分析 138 

4.8连续时间 Sigma-Delta调制器中的时钟抖动     139 

4.8.1归零数 /模转换器中的抖动       141 

4.8.2非归零数 /模转换器中的抖动     142 

4.8.3开关电容数 /模转换器中的抖动   143 

4.8.4　时钟抖动误差的残余效应  144 

4.8.5　利用有限长单位冲激响应滤波器（FIR）和正弦整形数 /模转换器降低时钟抖动效应     147 

4.9　连续时间 Sigma-Delta调制器中的过量环路延迟   149 

4.9.1　过量环路延迟的直观分析 149 

4.9.2　基于脉冲不变离散时间 -连续时间变换的过量环路延迟分析  152 

4.9.3　替代的过量环路延迟补偿技术     155 

4.10　连续时间 Sigma-Delta调制器中的量化器亚稳态 156 

4.11　小结       160

参考文献         160

第5章　行为级建模和高阶仿真    165 

5.1Sigma-