Sigma-Delta模数转换器中数字抽取滤波器的设计与ASIC实现的开题报告.pdfVIP

Sigma-Delta模数转换器中数字抽取滤波器的设计

与ASIC实现的开题报告

一、选题背景

随着现代通信和计算机技术的发展，模数转换器（ADC）的应用越

来越广泛和重要。Sigma-Delta模数转换器是一种常见的ADC，它可以在

低位数、宽动态范围和高精度的应用中发挥优异的性能。互补金属氧化

物半导体（CMOS）技术广泛应用于集成电路（IC）的设计和制造中，

ASIC实现在高性能和低功耗方面具有优势。因此，设计和实现Sigma-

Delta模数转换器中数字抽取滤波器的ASIC是一个非常有价值的课题，

也是本文的选题背景。

二、研究目的和意义

本项目的主要目的是研究Sigma-Delta模数转换器中数字抽取滤波

器的设计和制造技术，并实现ASIC。具体地，本课题研究了数字抽取滤

波器的设计方法和实现过程，包括滤波器系数的计算、器件和电路设计、

模拟仿真和ASIC实现等步骤。该项研究对于拓展数字抽取滤波器的应用、

提高数字信号处理技术的水平、推动Sigma-Delta模数转换器的发展等方

面具有重要的意义和价值。

三、研究内容和关键技术

本项目的研究内容主要包括：

1.数字抽取滤波器的设计方法和理论基础：了解数字抽取滤波器的

基本原理，包括数字信号处理的基本概念和原理，数字滤波器的基础知

识，数字抽取滤波器的设计流程等。

2.数字抽取滤波器的器件和电路设计：研究数字抽取滤波器的具体

器件和电路的设计方法和技术，包括模拟抽取级的设计、数字滤波器的

结构和功能、数字滤波器的稳定性等。

3.数字抽取滤波器的模拟仿真：使用电子设计自动化（EDA）仿真

工具，对数字抽取滤波器进行仿真实验，验证滤波器参数是否符合设计

要求，检测滤波器性能并优化滤波器。

4.ASIC实现：在德州仪器（TI）公司的CMOS工艺下，实现数字抽

取滤波器的ASIC，包括电路的布局、布线和物理实现等。

本项目的关键技术包括：数字信号处理、数字滤波器的设计、仿真

和验证技术，CMOS工艺的设计和制造技术等。

四、研究方案和预期目标

本项目的研究方案和预期目标如下：

1.数字抽取滤波器的设计和制造技术研究。深入研究数字抽取滤波

器的设计方法和技术，掌握数字抽取滤波器的器件、电路和工艺制造技

术。

2.数字抽取滤波器的模拟仿真实验。使用EDA工具中的SPICE仿真

电路，验证滤波器的性能，优化数字抽取滤波器。

3.基于TI公司的CMOS工艺制造数字抽取滤波器的ASIC。根据设

计原理图和版图设计文件，制造数字抽取滤波器的ASIC并对实验结果进

行分析。

本项目的预期目标是：实现性能良好、稳定可靠的Sigma-Delta模

数转换器中数字抽取滤波器，并具备ASIC级别的制造能力。将为数字滤

波器在通信、音频、图像等领域的应用提供强有力的技术支持。

五、研究进度安排

本项目的研究进度安排如下：

第一阶段（2021年9月-2021年11月）：研究数字抽取滤波器的理

论基础和设计方法，学习EDA仿真工具的使用。

第二阶段（2021年12月-2022年2月）：进行数字抽取滤波器的器

件和电路设计，完成数字抽取滤波器的模拟仿真实验。

第三阶段（2022年3月-2022年5月）：在CMOS工艺下完成数字

抽取滤波器的ASIC制造和测试，对实验结果进行分析和总结。

第四阶段（2022年6月-2022年8月）：撰写论文和进行答辩。对

研究成果进行总结和汇报，达到论文通过和答辩合格的要求。

六、存在的问题

在进行本项目的研究过程中，可能会面临以下问题：

1.设计与实际结果相差较大，如何解决这一问题？

2.对EDA工具的使用不够熟练，如何快速掌握该工具的使用技巧？

3.在数字抽取滤波器的ASIC实现过程中，可能会出现一些未知的问

题，如何解决这些问题？

以上问题，还需要在实际研究过程中进行进一步探讨和解决。