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，
  b* x  J) h8 H( q' b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
. M3 o& e" P( w- w* M% I' g& ?0 R在相當低頻時noise由flicker noise dominate
8 l- N$ e" ^7 n7 O! J通常paper上會用一些像是chopper或是一些sampling的技巧
! `- g* Y& P% U; q0 W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......
" B" L4 x+ {0 I! u1 c
要是你是研究生
  f! M' H+ J8 {8 q使用TSMC的model裡面的mos model並沒有加入flicker noise
  q& O( ]( L' V& `  k3 P(我以前是0.35um的, 現在不知道有沒有加入)
: X: ]7 J6 ]4 O& [2 s- h* J8 D1 @所以你模擬是看不到的.....
  D% X) V3 ~+ P) R7 X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
而且sigma delta adc是switching cap的電路
spice無法模擬有switch的ac分析
我以前是用specter的PSS+PAC+Pnoise模擬
加上這篇文章 :
2 K/ F+ K6 v, I9 x8 Q, F, i" x) W9 Qhttp://www.designers-guide.org/Analysis/delta-sigma.pdf
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
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
% D0 x4 U+ U+ y, r! p1 S7 u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：
% m2 b/ ~( [/ y請問您當時有考慮thermal noise嗎?
  T, F7 |+ z* C1 h' ?noise floor滿大的會不會是thermal noise 的關係阿?

QAQAP

要注意op offset
通常加入chopper 跟 CDS 電路消去offset  
" S3 o) b& B3 E- q$ c1 X因為 Flicker noise 在低頻時可視為offset
noise floorw太高通常都是op offset太大
0 R1 j3 \+ ]' N" L  Wthermal 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，
* G1 N$ R; k! u9 {所以我才問說是不時沒考慮thermal noise?
* l& j& r: |9 X! q# _

kuohsi

請問大家：
( ~' U. a* o; H8 P9 }" }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:
, Q2 u3 F. Y: u5 f1.請問直流DC輸入到sigma-delta不是會有idle-tone?
) T, o7 B7 }+ }# z/ {' J0 V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?
! ]5 q5 c. f, C/ z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！