Noise-shaping enhancement in continuous-time delta-sigma modulators

A technique is presented for designing high-order continuous-time (CT) delta-sigma modulators with noise-transfer-function (NTF) enhancement. This enhancement is achieved by injecting the quantization noise into the forward path of the CT delta-sigma modulator, through a passive CT filter. This passive filter introduces a real pole-zero pair into the NTF. Thus, the order of the NTF is increased, without affecting the signal transfer function (STF). The proposed NTF-enhancement technique is applied to a CT delta-sigma modulator with a capacitive-feedforward architecture, where all feedforward paths are summed within the last integrator of the delta-sigma loop filter. This eliminates the need for an analog summation amplifier at the output of the delta-sigma loop filter. Behavioral and circuit-level simulation results confirm that the proposed feedforward CT delta-sigma modulator with NTF enhancement has improved noise-shaping and stability characteristics, as compared to classical CT delta-sigma modulators.Une technique est présentée pour la conception du modulateur delta-sigma en temps continu (CT) ordre-haut avec amélioration de la fonction de transfert du bruit (NTF). Cette amélioration est obtenue par injection du bruit de quantification dans la chemin feedforward du modulateur delta-sigma CT, via un filtre passif CT. Ce filtre passif introduit une paire de pôle-zéro réel dans la NTF. Donc, l'ordre de la NTF est augmenté, sans affecter la fonction de transfert du signal (STF). La technique proposé pour l'amélioration de la NTF est appliquée à un modulateur delta-sigma CT avec une architecture feedforward-capacitive, où tous les chemins feedforward sont ajoutée dans le dernier intégrateur du filtre de boucle delta-sigma . Ceci élimine la nécessité d'un amplificateur de sommation analogique à la sortie du filtre de boucle delta-sigma. Les résultats de simulation du comportement et niveau circuit confirment que la proposition du modulateur delta-sigma CT feedforward avec amélioration de la NTF a permis d'améliorer le bruit-façonnement et les caractéristiques de stabilité, par rapport aux modulateurs delta-sigma CT classiques