Un sistema de lectura digital de micrófono MEMS compacto que utiliza una técnica de modulación delta-sigma basada en VCO sin LDO y PPA
Autores: Li, Fanyang; Yin, Tao; Wu, Shuwen; Deng, Wenren
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un sistema de lectura digital de micrófono MEMS compacto que utiliza una técnica de modulación delta-sigma basada en VCO sin LDO y PPA
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Sistema microelectromecánico
MEMS
Oscilador controlado por voltaje
VCO
Relación señal-ruido y distorsión
SNDR
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 41
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un sistema de lectura digital de micrófono de sistema microelectromecánico (MEMS) compacto. El sistema se caracteriza por un regulador de caída baja (LDO) y un preamplificador y amplificador de ganancia programable (PPA)-menos una técnica de modulación basada en oscilador controlado por voltaje (VCO) que mejora la compacidad y la escalabilidad del diseño. Específicamente, para mejorar la precisión de la señal y mantener la estabilidad del bucle sin un compromiso en el rango de ajuste de ganancia, se incorporan un filtro paso bajo activo (ALPF) y una ruta de avance de corriente en modo actual (CMFFP) en un bucle de modulación delta-sigma basado en VCO. Mediante osciladores controlados por voltaje y robustez de variación de fase SCG y retroalimentación de matriz de fuente de corriente (CSAFB), el sistema logra una alta relación de rechazo de fuente de alimentación (PSRR) y ajuste de ganancia sin la necesidad de diseñar un regulador adicional y PPA. El diseño se fabricó utilizando un proceso BCD de 180 nm Bipolar-CMOS-DMOS y se midió a un voltaje de suministro de 1,2 V. Según los resultados de la medición, la relación señal-ruido y la relación de distorsión (SNDR) alcanza 62 dB a 1 kHz con una ganancia de 40 dB y un ancho de banda de 10 kHz. Además, el PSRR a 1 kHz es inferior a -55 dB, y la disipación de potencia está dentro de 57 uW.
Descripción
Este documento presenta un sistema de lectura digital de micrófono de sistema microelectromecánico (MEMS) compacto. El sistema se caracteriza por un regulador de caída baja (LDO) y un preamplificador y amplificador de ganancia programable (PPA)-menos una técnica de modulación basada en oscilador controlado por voltaje (VCO) que mejora la compacidad y la escalabilidad del diseño. Específicamente, para mejorar la precisión de la señal y mantener la estabilidad del bucle sin un compromiso en el rango de ajuste de ganancia, se incorporan un filtro paso bajo activo (ALPF) y una ruta de avance de corriente en modo actual (CMFFP) en un bucle de modulación delta-sigma basado en VCO. Mediante osciladores controlados por voltaje y robustez de variación de fase SCG y retroalimentación de matriz de fuente de corriente (CSAFB), el sistema logra una alta relación de rechazo de fuente de alimentación (PSRR) y ajuste de ganancia sin la necesidad de diseñar un regulador adicional y PPA. El diseño se fabricó utilizando un proceso BCD de 180 nm Bipolar-CMOS-DMOS y se midió a un voltaje de suministro de 1,2 V. Según los resultados de la medición, la relación señal-ruido y la relación de distorsión (SNDR) alcanza 62 dB a 1 kHz con una ganancia de 40 dB y un ancho de banda de 10 kHz. Además, el PSRR a 1 kHz es inferior a -55 dB, y la disipación de potencia está dentro de 57 uW.