《Delta-Sigma Data Converters Theory, Design, and Simulation》11.5.1.1 参考源非理想性

    DAC的输出是数字输入和电压基准的乘积。这种时域乘法会在频域中产生卷积。因此，如果参考上有任何信号（直流除外），则其频谱将与∑-Δ转换器的比特流卷积。这可能会特别麻烦，因为比特流的频谱远不是白色的，事实上，通常包含高频谱线（棒），这些谱线不会被环路的噪声整形特性所降低。参考源上的信号，其频谱成分接近比特流中频谱条的频谱成分，将导致这些条被调制和卷积，从而将它们向下传输到直流附近的音频频率(Signals on the reference with spectral components near those of the spectral sticks in the bit stream will cause those sticks to be modulated and convolved, transferring them down to audible frequencies near dc)。频率的这种转换会导致转换器通带中出现不需要的音调，称为空闲音调。特别麻烦的参考干扰频率发生在调制器采样频率的一半（fs/2），因为比特流中的大多数频谱发生在该频率附近，而该频率在大多数A/D转换系统中很常见。

12.2.2 电压参考源

    在讨论了构成模拟重建滤波器输入信号的低分辨率DAC之后，现在讨论了DAC参考电压的生成。图11.16所示的电路只需要一个单端基准源，通过电容器的开关动作实现两级反馈。最好针对地端口生成此参考，该端口将在单个电源电路中连接至Vss。参考电压的重要参数是产生电压的绝对精度、参考电压的漂移、参考电压中的噪声、电源抑制、参考电压驱动开关电容器以及连续时间负载的能力(The important parameters for a voltage reference are the absolute accuracy of the generated voltage, the drift of the reference voltage, the noise in the reference, power supply rejection, and the ability of the voltage reference to drive switched-capacitor as well as continuous-time loads)。使用外部基准将获得最高的绝对精度和最低的漂移。然而，对于不需要极端绝对精度的应用，在芯片上集成参考电路更经济。对于Sigma-Delta调制器的许多应用（例如，电信和音频），不需要高绝对精度和极低漂移。

    在开关电容电路中，节点电压值仅在每个时钟相位结束时才重要。设计基准电压有两种基本方法。一种方法是使基准足够快，以便在一个开关电容器时钟内完全稳定。当电容负载接通时，参考输出会受到干扰，但在时钟相位结束时进行采样之前，参考输出已经稳定。另一种方法是以连接在基准输出和接地之间的大型外部电容器的形式向基准提供恒定负载。这会导致每个开关电容器扰动的参考电压不完全稳定，但也会导致每个扰动引起的电压变化大幅降低。该电路较大的时间常数将导致从参考电路中获得的电荷脉冲平均，开关电容负载可以建模为值为1/fsC的电阻器。第二种方法更可取，因为它通过扼杀电路带宽来提供良好的电源抑制和低噪声。然而，它确实需要一个外部电容器。

    图12.3显示了为开关电容电路创建参考电压或中间电源电压的各种方法，以增加复杂性。第一种方法只是VDD和接地之间的电阻分压器。开关电容器负载直接连接到负载(the tap on the divider.)。当负载接通时，参考电压受到干扰，但如果分压器中的电阻器和开关电容负载形成的RC时间常数足够小，参考电压将在时钟结束时恢复到其正确值。这种电路的一个明显缺点是它的电源抑制能力很差。通过在电阻接口和接地之间放置一个大电容器，可以改善高频下的电源抑制。如果电容器足够大，则开关电容器负载将显示为电阻器。参考电压将保持几乎恒定，其值由电阻分压器的输出阻抗和开关电容器负荷的等效电阻决定。通过使用配置为电压跟随器的运算放大器来提供较低的输出阻抗，可以实现进一步的改进。在跟随器输出和接地之间放置一个大电容器，以补偿运放并提供负载调节。根据跟随器的速度，可能还需要在电阻分压器抽头和接地之间放置一个电容器。由于这是一个比跟随器输出更高的阻抗点，因此可以用较小尺寸的电容器提供更多的滤波。在最后一个电路中，电阻分压器被带隙基准取代。由于带隙基准应具有良好的VDD电源抑制性能，因此无需在此电路中从跟随器输入端到接地端再放置一个电容器。

    决定是否使用带隙基准取决于VDD的性质。带隙基准的主要优点是它提供独立于VDD之外的输出电压。如果转换器作为标准部件出售，那么它必须能够在多种电源下运行，并且可能应包括带隙基准。另一方面，如果部件是为特定应用而设计的，并且已知VDD是一种控制良好的稳压电源，那么电阻分压器可能就足够了，甚至比带隙基准更好。应记住，CMOS工艺中设计良好的非微调带隙基准将具有±5%的公差和100 ppm/C的漂移。修整可以消除公差并减少偏移，但也会使零件更加昂贵。最后，应考虑被转换信号的频带。带有滤波电容器的电阻分压器仅在远超过其截至频率的频率下提供足够的电源抑制。

《Sigma-Delta Converters Practical Design Guide》9.1.2.2 参考电压发生器

    在∑ΔMs中产生参考电压时，必须考虑的主要设计因素是快速动态响应（稳定）以及Vr+和Vr之间的低输出阻抗，这样就不会在环路滤波器积分器中引入动态失真。为此，图9.5中所示的示例使用Vr+和Vr之间连接的片外电容器。必须根据这些节点上连接的寄生电容（由于焊盘、焊线、引线框架和封装引脚）来选择该电容器的值，以便从差分参考电压中去除采样频率一半左右的寄生分量。此外，阻尼网络由基于反并联配置的MOS电容的RC电路组成，用于消除添加到参考电压的振铃电压。

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