這里我們只描述四種常見(jiàn)單環(huán)多階調(diào)制器結(jié)構(gòu)，即CRFF、CRFB、CIFF、CIFB。

· CRFF cascade resonator feed forward 級(jí)聯(lián)諧振器前饋

· CRFB cascade resonator feedback 級(jí)聯(lián)諧振器的反饋

· CIFF cascade of integrators feed forward 積分器級(jí)聯(lián)前饋

· CIFB cascade of integrators feedback 積分器級(jí)聯(lián)反饋形式

個(gè)人水平能力有限 ，所以在此借助各位前輩的描述來(lái)盡量描述一下它們的優(yōu)缺點(diǎn)。

CIFB：

反饋架構(gòu)的信號(hào)傳遞函數(shù)STF是低通的，能對(duì)帶外的一些干擾信號(hào)有抑制作用 反饋信號(hào)反饋回積分器的每一個(gè)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)，因此每一級(jí)積分器都必須提供一個(gè)足夠大的補(bǔ)償信號(hào)以與反饋回的信號(hào)相抵消，以盡量地使積分器的輸入差分信號(hào)為零 每級(jí)積分器都得處理含有很多高頻噪聲的反饋信號(hào)，運(yùn)放的帶寬要求都接近，功耗就會(huì)比較大，并且積分器輸出擺幅也都比較大 并且第一級(jí)積分器的誤差信號(hào)較大，第一級(jí)積分器的增益必須降低，后幾級(jí)積分器的噪聲和非線性不能被第一級(jí)積分器很好地抑制，為達(dá)到噪聲和線性度的要求，后面幾級(jí)積分器的偏置電流必須增大，從而增加了系統(tǒng)功耗 由于每一級(jí)積分器都有一個(gè)反饋 DAC，增加了面積及系統(tǒng)延時(shí)，且在多bit結(jié)構(gòu)中消耗更大

CIFF：

前饋架構(gòu)的STF一般接近1但在高頻處會(huì)有peaking，在此處的噪聲干擾信號(hào)就會(huì)被放大; 只有很小的誤差信號(hào)通過(guò)整個(gè)環(huán)路濾波器。因此，第一級(jí)積分器的增益可以較大，這樣可以很有效地抑制后級(jí)積分器產(chǎn)生的噪聲和非線性 每級(jí)積分器不再處理帶高頻噪聲的反饋信號(hào)，所以對(duì)后級(jí)運(yùn)放的帶寬要求會(huì)降低，所以功耗相對(duì)而言會(huì)節(jié)省些，并且輸出擺幅沒(méi)有反饋型的大 結(jié)構(gòu)具有更好的穩(wěn)定性，當(dāng)輸出信號(hào)增大時(shí)，它的信噪比是逐漸降低的，即使最后一級(jí)積分器截止了，其他的積分器仍可通過(guò) Feed-forward 級(jí)將信號(hào)傳輸?shù)搅炕鳌?還有一個(gè)缺點(diǎn)是在量化器前多了一個(gè)求和器，一般對(duì)這個(gè)求和器的帶寬要求是較高的，同時(shí)會(huì)增加功耗和系統(tǒng)延時(shí)。

CRFB CRFF的比較：

從實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)講，CRFB結(jié)構(gòu)的主要特征是最后一個(gè)積分器之后是量化器的輸入，因此量化器直接由有源諧振器的輸出驅(qū)動(dòng)。CRFF結(jié)構(gòu)的主要特征是，它僅有一個(gè)全局反饋，只需一個(gè)單一的DAC，因此DAC電路實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單。

CRFF和CRFB結(jié)構(gòu)的STF都能滿足基本要求，即在通帶內(nèi)H（z）=1（約等），但它們并不相同。事實(shí)上，CRFB和CRFF結(jié)構(gòu)的STF都為帶通濾波器，但CRFF的階數(shù)比CRFF的高，因此CRFB結(jié)構(gòu)比CRFF結(jié)構(gòu)更好的抑制帶外的干擾。

與CRFF結(jié)構(gòu)相比，CRFB結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是諧振器的輸出包含大量輸入信號(hào)和經(jīng)過(guò)濾波的量化噪聲?？紤]在輸入端加入頻率位fs/4的正弦信號(hào)時(shí)調(diào)制器的工作情況，可以看到這一事實(shí)。此時(shí)，由于諧振器的增益為無(wú)窮，負(fù)反饋使輸入到諧振器的兩個(gè)通道的和為零。其中的一個(gè)通道為一位反饋信號(hào)和反饋系數(shù)的積，另一通道為環(huán)路中錢一諧振器的輸出，因此前一個(gè)諧振器的輸出必須包含輸入信號(hào)以抵消加權(quán)反饋信號(hào)，從而在每個(gè)諧振器的輸出端都包含有濾波后的量化噪聲和頻率與輸入信號(hào)一致的成分。模擬表明，信號(hào)成分遠(yuǎn)大于量化噪聲成分。當(dāng)采用開(kāi)關(guān)電容電路設(shè)計(jì)時(shí)，為了使輸出擺幅維持在可獲得的電源電壓范圍內(nèi)，必須通過(guò)調(diào)整電容比率使輸出擺幅按比例縮小。。.

CRFF結(jié)構(gòu)雖然存在前饋通路，使得積分器不處理輸入信號(hào)，只處理量化噪聲，積分器的輸出電壓較小，在低電源電壓下優(yōu)勢(shì)較大。但是，CRFF結(jié)構(gòu)需要在量化器的輸入端加入加法器將各前饋通路加權(quán)求和，加入的加法器電路造成額外的功耗。

審核編輯：黃飛