應用于電容式觸摸控制IC的Sigma_Delta調(diào)制器的研究設計.pdf

1、自從2007年蘋果推出首款觸摸智能手機以來，觸摸技術開始進入到消費類電子市場并很快的融入到人們的日常生活所需要的電子類產(chǎn)品中。觸摸技術的種類繁多，有電阻式、聲波式、紅外線式、電容式等等。當前市場上最流行的當屬電容式觸摸技術。
　　作為在觸摸IC數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換當中扮演重要角色的ADC自然成為了最重要的組成部分。傳統(tǒng)的奈奎斯特型ADC對工藝的要求比較高，因為模擬電路的元器件的匹配性會影響轉(zhuǎn)換的精度。而基于過采樣技術和噪聲整形技術的Sigma

2、_Delta ADC對工藝的要求不高，即它對元器件的匹配性要求不高，而且這種結構的ADC的模擬電路元器件比較少，轉(zhuǎn)換精度高，比較容易實現(xiàn)，成本較低，在模數(shù)轉(zhuǎn)換的部件中已經(jīng)得到廣泛的應用。
　　本文首先介紹了電容式觸摸控制的基本原理，然后介紹了ADC的基本理論和基本特性，以及Sigma_Delta ADC調(diào)制器中所采用的過采樣技術和噪聲整形技術。在此基礎上提出了一階3bits量化的連續(xù)時間型Sigma_Delta ADC，通過建立整

3、個系統(tǒng)的模型，通過仿真驗證，系統(tǒng)信噪比可以達到50dB，可以實現(xiàn)8位的精度。
　　著重講述了本文采用的一階3bits量化的連續(xù)時間型Sigma_Delta ADC框架下的各個模塊的設計，主要模塊有：共模電壓模塊、帶隙基準電壓源和電流源、積分器、比較器、時鐘產(chǎn)生電路以及DAC的設計。通過EDA軟件仿真，得到了各個模塊仿真結果，以及調(diào)制器的總體仿真結果，達到設計要求。在此之后，對電路的版圖進行設計，重點介紹了帶隙基準源、運算放大器、比