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，
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
0 A# S# s- k5 K& S1 Y0 v; Z在相當低頻時noise由flicker noise dominate
通常paper上會用一些像是chopper或是一些sampling的技巧
將flicker noise幹掉, 還是將訊號先移到高頻處理之類的
以前我有做過,但是忘記了......

要是你是研究生
1 V# n( e" |: G2 n8 d: Z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)
所以你模擬是看不到的.....
: R& m; v4 S3 `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
! f2 s- Q5 l2 q3 G8 t- u而且sigma delta adc是switching cap的電路
: n7 d6 S- Y$ F( Vspice無法模擬有switch的ac分析
我以前是用specter的PSS+PAC+Pnoise模擬
( r( B: f! d4 A. F# s加上這篇文章 :
/ F* n7 X' M, I$ ^http://www.designers-guide.org/Analysis/delta-sigma.pdf
  F/ y4 ~# M) \! o, x2 Y7 V6 k有照著做過, 但是也無重驗證
! ~+ |  k" }) D9 ]& k% m因為IC量測雖有work但整個noise floor都滿大的
之後接別的題目, 也就沒再詳細驗證了..
; X3 ?, |' [+ M" B! S
9 m* q, H4 u- W9 A$ M5 `flicker noise可以看razavi chap7 寫得滿insight的
' d+ C1 t1 h8 [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：
( l" U! t& \* e& D( k請問您當時有考慮thermal noise嗎?
noise floor滿大的會不會是thermal noise 的關係阿?

QAQAP

要注意op offset
3 I2 ]. `. T$ S: k通常加入chopper 跟 CDS 電路消去offset  
因為 Flicker noise 在低頻時可視為offset
noise floorw太高通常都是op offset太大
# p$ x- U9 J6 E+ b# O# Othermal 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，
所以我才問說是不時沒考慮thermal noise?
7 K6 f/ S5 v% F0 ^

kuohsi

請問大家：
若輸入sigma-edlta為直流DC值，那是否還是跟輸入AC一樣看頻譜
/ R8 b) t0 l0 @% L; ~$ Q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:
& g! W* z5 I4 v3 ^1.請問直流DC輸入到sigma-delta不是會有idle-tone?
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)
2.DC輸入的sigma-delta要考慮thermal noise嗎?
# l" d6 P( v( w1 H) K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！