Delta-Sigma数据转换器从入门到精通

由于数据转换器许多新的应用在频谱的远端，ΔΣ转换器设计师的兴趣在过去的十年中已经发生了巨大的变化。具有GHz时钟的连续时间delta-sigma A/D转换器，具有低通和带通两种类型，是无线应用所必需的。另一种极端情况，在生物医学和环境传感器的接口中，多路复用ADC的信号带宽非常窄(低至10赫兹)，但需要很高的精度。为了反映设计师不断变化的需求，本书第二版包括了delta-sigma A/D转换器理论和设计技术两方面非常重要的新材料。增加了许多新章节，包括对MASH架构，数字到模拟转换器(DAC)失配以及失配整形的深入理解；对一些新的课题，包括连续时间ΔΣADC、连续时间和离散时间ΔΣADC的电路设计、抽取和插值滤波器以及增量ADC（incremental ADCs）等提供了很多新的材料，并给出了直观分析，为工业专业人员提供了实际设计问题的信息。

《Understanding Delta-Sigma Data Converters》第一版是学习Delta-Sigma（和差型）数据转换器的入门经典著作，作者写的另一本书《Delta-Sigma Data Converters Theory、 Design and Simulation》被很多同行称之为圣经；另外该书作者在数据转换器领域出版了近20本图书都十分畅销。该书第二版在国外出版以来，销量和评价都很好。本书1-6章介绍Delta-Sigma 调制器的工作原理， 1-7章的内容包含了设计一个离散时间Delta-Sigma 调制器的完整内容。而离散时间Delta-Sigma ADC的理论是其他所有类型Delta-Sigma ADC的理论基础。第7章介绍离散时间Delta-Sigma ADC的电路设计，第8-10章介绍连续时间Delta-Sigma调制器，11章介绍带通Delta-Sigma调制器，12章介绍增量Delta-Sigma ADC，13章介绍Delta-Sigma DAC, 14章介绍抽取和内插滤波器。

Shanthi Pavan：印度国家工程学院院士，印度理工学院电气工程教授，曾任IEEE电路与系统交易总编辑，是IEEE固态电路学会杰出讲师。

无。

1 Δ∑调制器的魅力
1.1 过采样数据转换器的需求
1.2 举例说明奈奎斯特转换和过采样模数转换
1.3 高阶单级噪声整形调制器
1.4 多级多量化器Delta-Sigma调制器
1.5 多位Δ∑调制器的失配整形
1.6 连续时间Δ∑调制器
1.7 带通Δ∑调制器
1.9 Δ∑数模转换器
1.10 抽取和插值
1.11 规格指标和品质因数FoM
1.12 早期发展史、性能和体系结构发展趋势
1.13 参考文献
2 采样、过采样与噪声整形
2.1 采样技术研究综述
2.2 量化
2.3 过采样降低量化噪声
2.4 噪声整形
2.5 一阶Δ∑调制器的非线性特性
2.6 用直流激励MODI
2.7 替代体系结构:误差反馈结构
2.8 未来之路
2.9 参考文献
3 二阶Δ∑调制器
3.1 MOD2的仿真
3.2 MOD2中的非线性效应
3.3 MOD2 的稳定性
3.4 其他二阶调制器结构
3.5 广义二阶结构
3.6 小结
3.7 参考文献
4 高阶Δ∑调制器
4.1 Δ∑调制器的信号相关稳定性
4.2 改善高阶Δ∑转换器的MSA
4.3 系统的NTF设计
4.4 具有*佳扩散零点的噪声传递函数
4.5 噪声传递函数的基本方面
4.6 高阶1位Δ∑数据转换器
4.7 离散时间Δ∑转换器的环路滤波器拓扑
4.8 Δ∑环路的状态空间描述
4.9 小结
4.10 参考文献
5 多级多量化器Δ∑调制器
5.1 多级调制器
5.2 级联(MASH)调制器
5.3 级联调制器中的噪声泄漏
5.4 健壮MASH(Sturdy-MASH)结构
5.5 噪声耦合结构
5.6 交叉耦合结构
5.7 总结
5.8 参考文献
6 失配整形
6.1 失配问题
6.2 随机选择和轮换
6.3 轮换的实现
6.4 备选的失配整形拓扑
6.5 高阶失配整形
6.6 概括
6.7 转换误差整形
6.8 总结
6.9 参考文献
7 离散时间Δ∑ADC的电路设计
7.1 SCMOD2:二阶开关电容ADC
7.2 高级设计
7.3 开关电容积分器
7.4 电容大小
7.5 初步验证
7.6 放大器设计
7.7 中间验证
7.8 开关设计
7.9 比较器设计
7.10 时钟
7.11 全系统验证
7.12 高阶调制器
7.13 多比特量化
7.14 重新设计开关
7.15 双采样
7.16 增益提高和增益平方
7.17 分舵和放大器堆叠
7.18 开关电容电路中的噪声
7.19 结论
7.20 参考文献

无。

Delta-Sigma（ΔΣ）数据转换器在低功耗高精度音频信号数据转换、高精度窄带传感器信号数据转换、射频信号低通和带通数据转换等领域得到了广泛的应用，已成为目前*为流行的转换器架构之一。
本书译自《Understanding Delta-Sigma Data Converters（Second Edition）》。本书组织严密，内容丰富，包含了ΔΣ调制器工作原理，过采样与噪声整形，二阶ΔΣ调制器，高阶ΔΣ调制器，多级多位量化ΔΣ调制器，失配整形，离散时间ΔΣ ADC，连续时间ΔΣ ADC，带通和正交ΔΣ ADC，增量型ADC，ΔΣ DAC，滤波器等几乎关于ΔΣ 转换器的全部主题。并且，在讲述这些主题时，将ΔΣ数据转换器的许多理论和设计技术的*新发展都包含其中。
本书深入浅出，从简单的概念出发来阐述ΔΣ数据转换器的工作原理，十分适合初学者，可以作为本科高年级或研究生教材；同时，该书也提供了丰富实用的设计信息，是工业和学术界ΔΣ转换器设计人员的一本不可多得的参考书。
本书由华中科技大学的陈晓飞老师组织翻译，参加翻译工作的还有武汉工程大学的林双喜老师。译者虽然在ΔΣ数据转换器集成电路设计领域耕耘10余年，但在翻译过程中，却常常为一个词或一句话而反复斟酌，唯恐不能准确传达原书本意，虽然历尽艰辛，*终还是翻译完成并将出版以飨读者，我们甚感欣慰。但是，疏漏和错误之处在所难免，恳望各位读者朋友批评指正！
*后，在本书即将出版之际，还要感谢华中科技大学研究生唐敔翔、朱洪波和石俊杰等，我们经常讨论书稿；感谢华中科技大学出版社祖鹏老师的大力支持；感谢原书作者Shanthi Pavan教授对我们翻译工作的期望和鼓励。