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，
1 \5 R% ]8 j$ ]; ]1 h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
5 L0 ^+ Z" H( i4 s' J& r在相當低頻時noise由flicker noise dominate
5 p$ F: }6 a+ e. ^6 G通常paper上會用一些像是chopper或是一些sampling的技巧
$ z: K: c# J# {% t9 r- 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......

要是你是研究生
: m, H+ A& l" p+ s/ ]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.....
7 x) o9 t" 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
$ G9 B" \) P6 {& y加上這篇文章 :
, W1 k, j( C+ {  e' Dhttp://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..

% f; A  e9 u7 b# L6 xflicker noise可以看razavi chap7 寫得滿insight的
: S/ Y4 k  y5 ~" m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 O- s  T- ^( g; C6 {$ r2 u請問您當時有考慮thermal noise嗎?
; O! @' |/ s5 j; ~1 P6 j! xnoise floor滿大的會不會是thermal noise 的關係阿?

QAQAP

要注意op offset
- D. b# J& e8 e0 S* ^+ e通常加入chopper 跟 CDS 電路消去offset  
- s; @* k5 k1 {* i, O( o因為 Flicker noise 在低頻時可視為offset
/ F1 R- C2 m- y( T" ?, w. |/ {noise floorw太高通常都是op offset太大
2 z# P% c' w% W  |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，
所以我才問說是不時沒考慮thermal noise?
4 y% j( ^5 h- b1 [; O5 d. C* F

kuohsi

請問大家：
; Z- }. X* ?6 |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
; G) J$ H& o; s- g; I  B3 v4 V& t輸入採樣電容決定KTC雜訊大小，算是較大的thermal noise吧
7 r, W% Y) s  e; F4 g/ ?. y記得若是差分輸入的話offset會被電路自動cancel掉

kuohsi

請問大家:
1.請問直流DC輸入到sigma-delta不是會有idle-tone?
8 P9 c8 G) F1 h" v! Q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?
* s3 g6 t+ y3 w0 v0 g/ p  \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！