understanding delta-sigma data converters (2nd edition) pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:Wiley

作者:Shanthi Pavan

出品人:

页数:584

译者:

出版时间:2017-1

价格:0

装帧:Hardcover

isbn号码:9781119258278

丛书系列:

图书标签:

英文原版
专业书
IC
Signal&System
Analog
文学
ADC
delta-sigma data converters
analog to digital conversion
signal processing
digital signal processing
precision measurement
feedback systems
high-resolution converters
noise reduction
stability
bandwidth

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具体描述

This new edition introduces novel analysis and design techniques for delta-sigma (ΔΣ) converters in physical and conceptual terms, and includes new chapters that explore developments in the field over the last decade.

This book explains the principles and operation of delta-sigma analog-to-digital converters (ADCs) in physical and conceptual terms in accordance with the most recent developments in the field. The interest of ΔΣ converter designers has shifted significantly over the past decade, due to many new applications for data converters at the far ends of the frequency spectrum. Continuous-time delta-sigma A/D converters with GHz clocks, of both lowpass and bandpass types, are required for wireless applications. At the other extreme, multiplexed ADCs with very narrow (sometimes 10 Hz wide) signal bandwidths, but very high accuracy are needed in the interfaces of biomedical and environmental sensors. To reflect the changing needs of designers, the second edition includes significant new material on both theory and design techniques. New text has been added, that:

Includes insight on MASH architectures, digital-to-analog converter (DAC) mismatch and mismatch shaping

Gives information and intuition behind several new topics, including continuous-time ΔΣ ADCs, circuit design for both continuous-time and discrete-time ΔΣ ADCs, decimation and interpolation filters, and incremental ADCs

Provides information on practical design issues for industry professionals.

模拟电子设计与数据转换技术前沿探索：超越 $Delta-Sigma$ 基础的系统级洞察书籍名称：模拟电子设计与数据转换技术前沿探索：超越 $Delta-Sigma$ 基础的系统级洞察本书简介本著作旨在为资深电子工程师、系统架构师以及研究生提供一套超越传统数据转换器基础理论的、聚焦于系统级集成、高级噪声管理和非线性系统建模的深度技术指南。本书立足于现代集成电路设计中对高精度、高集成度信号处理链的迫切需求，深入探讨了数据转换电路在复杂环境下的性能优化策略、先进的校准技术以及面向未来应用的系统集成挑战。第一部分：高精度模拟前端的物理极限与器件噪声建模本部分内容摒弃了对基础CMOS器件模型的一般性复述，转而聚焦于在先进纳米级工艺节点下，决定高精度模拟前端（AFE）性能的根本性物理限制。第一章：先进工艺下的亚阈值电流与热噪声演化详细分析了FinFET及Gate-All-Around（GAA）晶体管结构如何影响亚阈值漏电流的随机性和热噪声的功率谱密度。重点讨论了随机缺陷（Random Telegraph Noise, RTN）在高频低噪声放大器（LNA）和跨导放大器（OTA）中的影响，并提出了一种基于蒙特卡洛仿真和时域分析的RTN特征化方法。此外，还涵盖了闪烁噪声（Flicker Noise, $1/f$）在低频带隙基准和高动态范围输入级中的抑制技术，例如数字时间常数调制和新型沟道噪声优化布局技术。第二章：非理想元件对系统性能的累积效应深入探讨了寄生参数、耦合噪声、以及有限增益带宽积（GBW）在多级放大结构中如何叠加形成系统误差。本书特别关注了开关电容网络中的电荷注入与泄漏电流对采样精度和积分器稳定性的影响。针对高精度应用（如精密传感和医疗设备），引入了先进的匹配技术，包括环境温度梯度补偿和基于激光微调的器件失配修正。第二章的重点不在于讲解基本的噪声源，而是如何在新工艺下，利用布局和电路拓扑来系统性地管理这些难以消除的物理噪声与失配。第二部分：高级信号链架构与系统级动态性能优化本部分将数据转换过程视为一个完整的信号处理链，重点研究了如何在系统层面优化动态范围、线性度和功耗的平衡。第三章：多相采样与时间精度管理本书详细分析了交错（Interleaving）采样架构的优势及其固有的时序失配问题。内容深入到亚采样周期（Sub-Sample Period）级的时钟抖动（Jitter）模型，并提出了一种基于数字域的自适应时序校准技术，该技术利用傅里叶分析来识别和补偿由不同采样通道间时钟相位偏差引起的间歇性杂散（Intermittent Spurs）。讨论了时钟源的相位噪声对系统有效位数（ENOB）的直接影响，并提供了高品质锁相环（PLL）的噪声耦合分析方法。第四章：非线性失真分析与前馈/反馈线性化摒弃了对ADC基本线性度指标（INL/DNL）的初步介绍，本书直接进入高阶非线性失真的分析。详细阐述了二阶和三阶失真（THD）在宽带系统中的来源，并重点介绍了两种高级线性化技术： 1. 前馈线性化（Feed-Forward Linearization）：讨论了如何利用数字域或辅助模拟路径来建模并抵消放大器和开关元件的非线性传递函数。 2. 基于激励的数字校正（Stimulus-Based Digital Correction）：介绍了一种在无输入信号时，通过注入特定激励信号来测量和估计系统级非线性参数的方法，并将其应用于动态补偿。第三部分：面向高频与宽带的混合信号接口本部分关注于数据转换器如何与高速数字处理单元以及射频（RF）前端进行高效、低噪声的接口设计。第五章：宽带数据采集中的抗混叠滤波与数字下变频重点讨论了在极高采样率下，如何设计高效的模拟抗混叠滤波器（AAF）以满足香农采样定理的要求，同时避免滤波器本身引入的非线性失真。内容包括：基于压控振荡器（VCO）的滤波器设计、非晶硅薄膜晶体管（a-Si TFT）在低功耗滤波阵列中的应用，以及在数字域中实现高阶、低延迟的抽取（Decimation）和下变频（Down-Conversion）算法。第六章：超低功耗与间歇性操作的设计范式针对物联网（IoT）和边缘计算设备对能效的极端要求，本章探讨了超越传统断路-保持（Sleep/Wake-up）模式的功耗管理策略。详细分析了脉冲宽度调制（PWM）信号的优化、电压频率标度（VFS）在数据采集链中的应用，以及如何设计能够在纳秒级恢复到全速工作状态的电路模块，以实现真正的“事件驱动”数据采集，从而将平均功耗降至最低。总结与展望本书的读者将获得一套用于解决实际工程难题的工具箱，这些工具涵盖了从器件物理层面的噪声管理，到系统架构层面的动态校准和接口优化。它假设读者已熟练掌握了数据转换器的基本原理，并将焦点完全置于如何将理论性能转化为实际的、可量产的、满足苛刻工业标准的系统级解决方案。本书是通往下一代高精度、高集成度模拟与数字融合设计领域的关键桥梁。

作者简介

Shanthi Pavan is a Professor of electrical engineering at the Indian Institute of Technology, India, and has been the Editor-In-Chief of the IEEE Transactions on Circuits and Systems, and a Distinguished Lecturer of the IEEE Solid State Circuits Society. He is a Fellow of the Indian National Academy of Engineering.

Richard Schreier was a Division Fellow in Analog Devices Inc. and an Adjunct Professor at the University of Toronto, Canada, when he retired in 2016. From 1991-1997 he was a Professor at Oregon State University.He was named an IEEE Fellow in 2015.

Gabor Temes is a Distinguished Professor Emeritus of the University of California, and Professor in the School of Electrical Engineering and Computer Science at Oregon State University, USA. He is an IEEE Life Fellow and a member of the US National Academy of Engineering.

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

我最近在整理旧书架的时候，目光落在了几本关于电子测量和仪器仪表方面的书籍上，它们大多都是几十年前出版的经典之作，虽然原理部分依然可靠，但在面对现代高速、高精度采集系统时，总感觉有些力不从心。我猜想这本关于“Delta-Sigma”转换器的书，无论如何也得紧跟时代脉搏，深入探讨当前主流的系统集成趋势。现今的ADC/DAC往往被集成到SoC（系统级芯片）中，这意味着设计者必须同时考虑模拟前端的功耗、芯片面积以及与数字逻辑部分的接口兼容性。因此，我热切希望书中能花大气力去讨论低功耗设计技巧，比如如何在高频应用中平衡采样率与有效位数（ENOB）。特别是对于Delta-Sigma架构，其过采样和噪声整形能力是其核心优势，书中应当详尽剖析这些模块在不同场景下的具体实现细节，比如滤波器阶数的选择对环路稳定性和动态范围的影响。如果能对最新的技术进展，例如用于音频、医疗传感或工业控制等特定领域的优化方案有所涉猎，那就更具参考价值了。

评分☆☆☆☆☆

说实话，在学习电子工程的早期阶段，最让人头疼的莫过于那些充斥着希腊字母和复杂积分的理论推导。我对这类技术书籍的评价标准，很大程度上取决于作者在“理论深度”和“可读性”之间拿捏的平衡。一本真正优秀的技术参考书，应该能够逐步引导读者从宏观概念过渡到微观细节，而不是直接将读者扔进数学的深渊。我非常期待这本书能够用一种循序渐进的方式，首先清晰界定不同调制阶数（Order）和噪声塑形函数（Shaping Function）之间的关系，然后通过清晰的框图和数学模型，展示量化噪声是如何被推移到高频区域并被滤波掉的。这种结构性的叙事方式，远比零散的知识点堆砌要有效得多。我希望它能像一位耐心的导师，带领我们一步步拆解复杂的系统，确保读者在掌握了基础原理后，能够自信地去分析和设计更复杂的、多级联的转换系统。

评分☆☆☆☆☆

在工业界，我们经常谈论“标准”和“可靠性”，尤其是在处理关键任务数据采集时。一本关于数据转换器的书，如果不能深入探讨标准化的性能指标及其测试方法，那它的实用性就会大打折扣。我推测，这本书的“第二版”一定包含了对最新行业标准的修订和解读。我特别想知道它对诸如THD（总谐波失真）、SFDR（无杂散动态范围）以及信噪比（SNR）等关键参数的定义和实际测量技巧会有多么细致的阐述。测量这些指标往往比理论计算要复杂得多，因为它们高度依赖于外部电路的匹配、时钟抖动的抑制以及环境噪声的控制。如果书中能提供一章专门讨论如何搭建测试平台，如何使用频谱分析仪来验证一个Delta-Sigma ADC的真实性能，那这本书的价值就不仅仅停留在设计层面，更延伸到了验证和部署层面，这对任何系统工程师来说都是无价之宝。

评分☆☆☆☆☆

阅读技术书籍，我个人偏爱那些能够提供丰富案例分析和“陷阱警示”的著作。理论知识固然重要，但工程实践中遇到的各种奇奇怪怪的问题往往才是学习的真正动力所在。我设想，这本专注于Delta-Sigma转换器的权威著作，其作者一定积累了大量的实战经验。因此，我非常期待看到书中包含对设计中最常见的“坑”的深入分析。比如，在实现高分辨率时，如何处理元器件的失配导致的寄生误差？或者，当系统工作在极端温度下，匹配网络参数的变化如何影响噪声整形环路的稳定性？如果书中能用具体的“设计失败案例”来反向推导出正确的工程决策，那么这本书的实用价值将呈几何级数增长。这种从错误中学习的路径，远比纯粹的公式推导更能让人印象深刻，也更能培养出工程师所需的“系统思维”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名听起来非常专业，对于那些希望深入了解模拟信号处理领域，特别是数模（DAC）和模数（ADC）转换器的读者来说，无疑是一个极具吸引力的选择。我猜测，这本书的篇幅肯定相当可观，内容必然详实而严谨。从“数据转换器”这个核心概念入手，我期待它能清晰地梳理出不同转换架构的基本原理，比如流水线型、逐次逼近型以及当前的明星技术——Sigma-Delta调制。对于一个初学者而言，理解这些架构背上的数学模型和噪声整形技术无疑是理解其性能瓶颈的关键。我尤其关注作者是否能用直观的方式解释那些复杂的频率域分析，比如如何通过量化噪声的转移来降低有效分辨率，这往往是教科书中最晦涩难懂的部分。如果书中能结合大量的仿真实例或者实际电路图的剖析，那就更完美了，这样就能将理论知识与工程实践紧密地联系起来，让读者真正领悟到如何在实际设计中应用这些先进的理论知识。这本书的厚度本身就预示着其内容的广度和深度，绝对不是一本泛泛而谈的入门读物，更像是一本可以作为工具书长期保留在案头的技术宝典。

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最新版，把原理讲的易懂，非常清楚，爱不释手！

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