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随着多媒体和各类电子产品的发展,人们对高分辨率、高可靠性数模转换器(DAC)的需求越来越大。奈奎斯特DAC和过采样DAC是两类常见的数模转换器,在诸多场合中被广泛应用。奈奎斯特DAC的工作原理简单,数据转换速度快。但是,其内部器件存在匹配精度的问题,导致很难设计出高分辨率的DAC。Sigma-Delta DAC作为一种过采样DAC,它可以实现高分辨率的数据转换,但是,其内部插值滤波器多采用插零法,该方法实现简单,但存在以下缺点:(1)插零法会产生镜像频率,为了抑制镜像频率,需要设计多级高阶低通滤波器来滤除镜像频率,这会增加芯片的面积和功耗。此外,这种多级滤波器还存在一个问题,当输入信号的带宽增加时,必须重新设计多级滤波器,对于已流片的芯片这显然是不切实际的;(2)插零法所复现出的过采样信号与完整的原始信号有概率不太相似,从而导致Sigma-Delta DAC输出错误的信号。针对上述缺点,本文提出了三次样条插值法Sigma-Delta DAC。插零法SigmaDelta DAC利用过采样技术和噪声整形技术实现了高分辨率的DAC,同时可以避免内部器件匹配精度的问题。针对插零法的问题,本文设计了三次样条插值法Sigma-Delta DAC,该设计利用三次样条插值法提高系统的采样频率,不仅不会产生任何镜像频率,而且过采样信号能够完全复现出完整的原始信号,从而不需要设计多级滤波器。因此,即使当输入信号的带宽增加时,也不需要更改任何设计。插零法和三次样条插值法Sigma-Delta DAC的设计已使用FPGA和Matlab进行了验证。对于幅度为0.5、频率为31.25 k Hz的正弦输入信号,仿真结果显示信噪失真比(SNDR)为145.2 d B,有效位数(ENOB)为23.83位。