应用于X-ray安检系统的高性能Sigma-Delta调制器的设计

为了能处理X-ray安检系统中微弱的探测信号，需要设计一款精度高达14 bit的调制器。文中采取了三阶Sigma-Delta调制器结构，该调制器采用过采样和噪声整形技术来实现高精度，在信号带宽20 kHz，过采样率256，时钟10.24 MHz的情况下，Matlab Simulink建模仿真结果表明，该调制器SNR可以达到104.6 dB，精度可达17 bit。通过对调制器非理想性分析，采用TSMC0.25 μm工艺实现整个调制器的管级电路，并通过Cadence Spectre后仿真，仿真结果SNR可达到98 dB，即精度为16 bit，满足X-ray安检系统14 bit的精度要求。