本文提出一种面向功率驱动设计的开关电容ΣΔ调制器行为模型,有效解决高分辨率ADC设计中晶体管级仿真耗时问题。该模型通过二阶传递函数精确表征运放噪声与稳定性裕度关系,结合双压摆率机制与相关双采样(CDS)噪声增长效应,显著提升低功耗场景下的误差估计精度。模型仅需少数关键参数(如增益、带宽、相位裕度、压摆率和噪声密度),即可实现与晶体管级仿真高度一致的SNDR和失真预测,支持与不同运放架构的电路方程灵活对接。案例显示,基于该模型设计的90nm CMOS三阶调制器在1.2V供电下实现15.2位有效分辨率、500倍过采样率及38μW超低功耗,Schreier FOM达162dB,验证了其在生物医疗与传感器接口等领域的高效优化能力。
2026-05-22 16:05:18 2.64MB Sigma-Delta 低功耗设计 行为建模
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2026-02-21 20:59:38 310KB rpc
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标题和描述中提及的STM32L4 sigma delta数字滤波器模块(DFSDM)是一个专门针对模拟信号进行数字化处理的硬件模块,它能够接收外部sigma-delta调制器的高速串行数据流,并在芯片内部完成数字滤波,最终输出处理后的数据。该模块特别适合于处理来自微机电系统(MEMS)麦克风的脉冲密度调制(PDM)信号。 外部sigma-delta调制器通常作为独立的器件存在,它们采用sigma-delta调制原理,通过模拟输入(通常为差分输入)来提供数字输出,输出的数字信号是一个快速的1位数据流。这些调制器可提供大约16位的分辨率,并具有高达20MHz的数据速率。这类设备来自多个供应商,包括ST(意法半导体)、德州仪器(TI)以及模拟设备公司等。 STM32L4系列微控制器中集成了DFSDM模块,它实现了外部sigma-delta调制器输出数据的完整后处理。DFSDM模块可以从外部调制器接收数据流,并通过数字滤波实现最终的24位结果。该模块具备安全和紧急功能,可以在安全或应急情况下使用。 DFSDM模块支持多达8个输入串行通道,能够接收和解码原始的比特串行流,并为滤波器提供数据和时钟信号。模块支持多种协议,包括单线Manchester编码模式和SPI协议(时钟和数据线)。时钟信号既可以是主时钟也可以是从时钟,并且可以进行配置,例如采样边沿、时钟速度以及输入时钟频率的测量和时钟存在检测。 DFSDM模块还具备可调整的时钟输出功能,可以从两个时钟源(系统时钟和音频PLL时钟)中调整分频因子,音频PLL时钟可以针对音频应用进行精确调整。 在MEMS麦克风支持方面,DFSDM模块能够处理来自MEMS麦克风的PDM数据信号。MEMS麦克风通常输出脉冲密度调制的音频数据信号。如果两个MEMS麦克风并行连接(立体声支持),那么上升沿的时钟信号可以采样左声道的音频数据,而下降沿的时钟信号则采样右声道的音频数据。DFSDM模块能够通过两条线(数据+时钟以串行格式)接收来自两个MEMS麦克风(立体声)的信号。 DFSDM模块还内置了内存缓冲区,支持直接内存访问(DMA)和CPU传输数据。它提供了通道选择功能,允许对8个通道进行选择,既可以在扫描模式下逐个转换选定的通道,也可以在单通道模式下只转换一个通道。转换可以通过软件(SW)或硬件(HW)触发器(定时器输出或外部引脚)来启动。 通过上述信息,我们可以总结出STM32L4 DFSDM模块的主要功能和特点包括: 1. 高速串行数据流的接收和解码。 2. 数字滤波功能,将1位数据流转换为24位数字输出。 3. 支持外部sigma-delta调制器的直接集成,无需额外的模拟数字转换电路。 4. 支持多种数据传输协议和时钟配置。 5. 可以处理多个输入通道,具备通道扫描和单通道模式。 6. 能够实现立体声信号的分离采样和转换。 7. 配备有内存缓冲区,支持DMA和CPU数据传输。 8. 适用于音频应用,具备音频应用专用的时钟输出调整功能。 通过深入理解STM32L4系列中的DFSDM模块的功能和特点,设计师和工程师可以更加有效地利用这一模块来处理音频信号和其他传感器数据,特别是在对数据精度和处理速度有较高要求的场合。
2025-11-17 22:18:29 234KB 综合文档
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《二阶单bit量化CIFB sigma-delta调制器入门教程:Simulink模型与Matlab代码实践》,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 ,二阶单bit量化; CIFB sigma-delta调制器; Simulink模型; Matlab代码; 180nm工艺库; Schematic文件; 设计报告,二阶单bit量化CIFB调制器入门电路:含模型、代码与设计报告
2025-10-23 18:18:48 35KB
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2025-03-30 08:58:31 1.82MB scss
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sigmal delta ADC 滤波器设计指南。音频和测量的应用的区别。滤波器原理,深入浅出的,容易理解。 对于ADC开发者来说是提升基础知识和理解的有很大帮助。 sigmal delta ADC 滤波器设计指南。音频和测量的应用的区别。滤波器原理,深入浅出的,容易理解。 对于ADC开发者来说是提升基础知识和理解的有很大帮助。 属于基础的概念理解范畴。图表详细,可以看到深层次的区别
2023-12-04 16:53:31 738KB SDADC filter
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本工具利用excel VB 语言,直观演示Sigma-Delta ADC 工作原理。
2023-04-02 16:58:54 27KB sigma-delta adc
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基于FPGA(verilog语言)写的sigma-delta ADC
2022-10-31 23:02:20 4KB fpga verilog ADC sigma-delta
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为了将Sigma-Delta ADC中的SDM(Sigma-Delta Modulator)的输出码流降采样以达到Nyquist采样频率,基于实际的AUDIO CODEC项目,本文对两种数字滤波器(FIR(Finite Impulse Response)和IIR(Infinite Impulse Response))的MATLAB设计进行了描述和比较。其所需处理的SDM输出码流的过采样频率为11.2896MHz,数字滤波器完成256倍的降采样最终达到采样频率为44.1MHz,在音频范围内其最终仿真结果均达到SNDR在14bits以上。
2022-10-06 17:36:02 4.92MB Sigma-Delta ADC; 降采样; FIR;
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TI的一款sigma-delta 型ADC ADS1202 模数转换器,这里面有TI提供的VHDL版的sinc3滤波器的源码实现,并且有讲解和滤波器框图
2022-09-02 22:04:53 375KB ADC sigma delta TI
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