Sigma-delta ADC設計於低頻

kuohsi

大家好，請問一下Sigma-delta ADC若輸入信號為直流(DC)應用，像是體重計、溫度計等，
& T, E0 @8 v5 Z設計Sigma-delta時需要注意什麼??或是要加什麼電路來改善，謝謝大家！

chungming

要注意 MOS Flicker noise
在相當低頻時noise由flicker noise dominate
6 ?, C2 ^4 A0 _, ?* ^4 b; F通常paper上會用一些像是chopper或是一些sampling的技巧
. |' h1 C! t/ s& p8 D: Y/ n將flicker noise幹掉, 還是將訊號先移到高頻處理之類的
4 o9 B: W0 n5 D6 D# k3 f3 I1 B以前我有做過,但是忘記了......
, \/ e/ o! O8 L% w
要是你是研究生
" B" n) N; f+ b$ R5 I) ^5 Q使用TSMC的model裡面的mos model並沒有加入flicker noise
(我以前是0.35um的, 現在不知道有沒有加入)
: g- q$ i0 ]! I$ b: {所以你模擬是看不到的.....
, X2 Q- M* w2 B# G0 N$ [6 H除非你改model, 不過這種參數應該要由TSMC提供,自己更改怕會與真實不符合
# r. h9 g& j$ L而且sigma delta adc是switching cap的電路
' @$ x' I$ }4 y" c9 ^spice無法模擬有switch的ac分析
我以前是用specter的PSS+PAC+Pnoise模擬
/ X$ f1 T" o- x  X加上這篇文章 :
http://www.designers-guide.org/Analysis/delta-sigma.pdf
0 R& b: s6 U, h5 j3 ^1 r0 L有照著做過, 但是也無重驗證
因為IC量測雖有work但整個noise floor都滿大的
' R, a- s+ T# K, y0 ]$ S之後接別的題目, 也就沒再詳細驗證了..

flicker noise可以看razavi chap7 寫得滿insight的
我記得IEEE上有頗多low frequency high resolution 的 sigma delta ADC可以參考
要善用搜尋功能唷  

kuohsi

chungming您好：
3 A' q) x2 R  [請問您當時有考慮thermal noise嗎?
% p9 i3 K5 E) B% Enoise floor滿大的會不會是thermal noise 的關係阿?

QAQAP

要注意op offset
: Y$ F" I) g! R' h通常加入chopper 跟 CDS 電路消去offset  
因為 Flicker noise 在低頻時可視為offset
9 m% I8 D6 N! D  t6 y0 C5 Fnoise floorw太高通常都是op offset太大
thermal noise通常只考慮switch的R值

kuohsi

因為chungming大有做chopper電路，但noise floor還是很大，
/ c5 T* v2 n7 q# C; K/ q所以我才問說是不時沒考慮thermal noise?

kuohsi

請問大家：
  V; P6 n' Q- E: @/ S若輸入sigma-edlta為直流DC值，那是否還是跟輸入AC一樣看頻譜
關心noise shapping??

lynker

見過一個低頻的SD ADC它做積分器的運放輸入對管很大400/1 應該是爲了消除Flicker noise
輸入採樣電容決定KTC雜訊大小，算是較大的thermal noise吧
記得若是差分輸入的話offset會被電路自動cancel掉

kuohsi

請問大家:
. z9 k, o) s, ^6 c0 Q) N1.請問直流DC輸入到sigma-delta不是會有idle-tone?
  a+ ~% a$ w( D" a是不是一定要加dither電路?(因為我看書說2階以上就不用加DITHER電路)
* t/ |4 W2 B: L) p2.DC輸入的sigma-delta要考慮thermal noise嗎?
謝謝您的回答！

ronnie710409

要不要加dither應該試看你的應用, dither用意也只是把harmonic打散平均分散在各個頻段, 簡單的說就是犧牲一點SNR換取打散harmonic.

deltachen

謝謝大大的分享~知識因分享而壯大！