18位免校准功耗带宽可缩放Zoom模数转换器
编辑:戚昊然
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发布时间:2026-03-23
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技术负责人:沈愉轲
技术联系人:沈愉轲 联系电话:13201679681 邮箱:shenyuke@xidian.edu.cn
关键词:模数转换器(ADC),高精度,噪声整形,高线性度,模拟及混合信号电路设计
项目概况:
(一)项目背景
本项目针对高精度模数转换器中能量利用效率和线性度较低等核心难题,依托固有线性系统架构和高增益线性度动态放大器开展攻关,旨在突破能效和线性度限制,满足高保真音频与精密仪器仪表的迫切需求,对产业升级及改善民生福祉等具有重大战略意义。
(二)项目简介
本项目聚焦Zoom ADC中级间噪声泄漏、元件失配和精度能效权衡难题,通过固有线性系统架构,实现了18位免校准功耗带宽可缩放Zoom ADC,开发的全无源粗量化ΔΣ调制器、12抽头FIR滤波器、增益线性度增强型浮动反相放大器已经完成测试,有效解决了传统Zoom ADC线性度较低、功耗偏高以及需要额外DAC失配误差整形等问题,为高精度模数转换器提供了高能效、高线性度、可重构技术支撑与解决方案,具有经济效益与社会价值。
(三)关键技术与创新点
本项目采用固有线性Zoom ADC系统架构,围绕粗量化器和积分器展开技术攻关,重点突破全无源粗量化ΔΣ调制器和增益线性度增强型浮动反相放大器,实现了18位分辨率,SNDR大于100dB,SFDR大于120dB。以下是本项目涉及的关键技术:
1、关键技术一:固有线性Zoom ADC系统架构
2、关键技术二:全无源粗量化ΔΣ调制器
3、关键技术三:增益线性度增强型浮动反相放大器
本项目创新点包括:
1、首次提出全无源粗量化ΔΣ调制器,解决粗量化器设计复杂问题,简化了整体系统并降低了功耗。
2、设计12抽头FIR滤波器,基于单比特架构实现多位量化效果,实现固有线性反馈路径,突破DAC元件失配限制,解决片上失配误差整形和片外校准复杂等问题。
3、设计增益线性度增强型浮动反相放大器,突破传统动态运放线性度差、输出摆幅低等问题,解决高精度模数转换器带内线性度制约瓶颈。
技术成果清单:
序号 | 成果类型 | 具体内容 |
1 | 知识产权 | 无源噪声整形量化器、sigma-delta调制器及信号处理方法 (CN115955247A) |
2 | 知识产权 | 一种基于环振运放的增益带宽同步配置的开关电容积分器 (CN118100944A) |
技术成熟度(选择):
概念验证 原理样机 工程样机 中试 产业化
合作方式(选择,可多选):
联合研发 技术入股 转让 授权(许可) 面议