摘要
针对MEMS传感器输出电压小并且频率低的特点,设计了一种低噪声嵌套斩波Σ-Δ调制器。该调制器采用单环积分器级联前馈(CIFF)结构与嵌套斩波技术结合,降低了传感器接口电路的低频噪声,并减小了CMOS电路中斩波开关引入的残余失调电压。仿真结果表明,提出的嵌套调制器可以有效抑制低频噪声。采用嵌套斩波Σ-Δ调制设计,在100 Hz信号带宽内,调制器最高信噪比达到109 dB,即17.8 bits的有效位数,满足了MEMS传感器低频微弱信号检测的要求。
A low-noise sigma-delta （ ∑-△ ） modulator, which uses nested-chopper technique, is designed for MEMS sensor with low-frequency weak output voltage. The proposed modulator combines cascade integrators feed forward （CIFF） architecture with nested-chopper technique. The inherent low frequency noise in the sensor interface is elim- inated, and the residual offset introduced by CMOS chopper switches is also reduced. Simulation results show that the nested-chopper ∑-△ modulator presented can restrain the low-frequency noise. The nested-chopper∑-△ modulator achieves a peak signal-to-noise ratio of 109 dB over a bandwidth of 100 Hz, equaling to a resolution of 17.8 bits, satisfying the requirement of MEMS sensor with low-frequency weak output voltage.
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第6期845-850,共6页
Chinese Journal of Sensors and Actuators
基金
国家863项目课题支持项目(2012AA040402
2013AA041109)
国家973项目课题支持项目(2011CB309501)
作者简介
胡斌（1988-），男，2006年进入山东大学信息学院学习，获理学学士学位。2010年进入中国科学院上海微系统与信息技术研究所，攻读工学硕士学位。现主要从事模拟集成电路设计以及传感器接口电路方面研究，hubin@mail．sim.ac.cn
徐德辉（1985-），男，2006年获得西安邮电大学电子技术系学士学位，2011年获得中国科学院上海微系统与信息技术研究所微电子学与固体电子学博士学位。目前是微系统所助理研究员，主要从事集成硅传感器，RF—MEMS，MEMS封装，CMOS—MEMS集成研究，dehuixu@mail．sin．ac．cn：
熊斌（1962-），男，1984年获得东南大学电子工程系学士学位，1997年与2001年分别获得获得中国科学院上海微系统与信息技术研究所硕士学位和博士学位，1997年到1998年，在香港科技大学做助理研究员。1984年后，在中科院微系统所工作，现在是博士生导师，主要从事固态物理传感器，MEMS和MEMS集成技术。
