胥珂铭，高 博，龚 敏

（四川大学物理学院，成都 610065）

1 引言

高分辨率的数据成为了现代生物医学信号处理系统中的重要参数之一[1-4]，SAR ADC在这种使用环境下精度不足以满足要求[5]。Sigma-Delta ADC是最合适的高分辨率结构，而且容易集成到信号处理系统中[6]。Sigma-Delta ADC结构分为调制器和抽取滤波器两个主要部分，目前调制器的设计可以达到120 dB以上[7-9]，这对抽取滤波器的设计提出了高性能要求。在Sigma-Delta ADC中，抽取滤波器是功耗最大、占面积最大的模块。单极滤波器难以在高阻带抑制、平坦的通带、降采样上达到设计目标[10-11]。一些文章采用多级滤波器结构，其中第一级常为CIC滤波器加补偿滤波器进行降采样[12-14]。CIC滤波器无乘法器，用于降采样可以有效降低滤波器面积，但是其有明显的带内衰减，需要加入有乘法器的补偿滤波器设计，又增加了部分面积[15]；有文章把CIC滤波器的补偿滤波器当作第二级，即CIC滤波器、FIR补偿滤波器、半带或FIR滤波器的三级结构，这种结构相比第一级为CIC滤波器加补偿FIR滤波器的结构来说，面积更小，但是阻带抑制不如之前的结构[16]；也有文章在设计中把FIR滤波器替换成无限脉冲响应数字滤波器(Infinite Impulse Response Filter,IIR Filter)，相比FIR滤波器，IIR滤波器计算更简单，面积相对较小，但IIR滤波器有非线性相位的问题，需要额外增加相位补偿器，或用于对相位不敏感的系统中[17]。锐化CIC滤波器对通带宽度和阻带抑制都有改善[18]，但是对面积和功耗都有一定的妥协。

本文提出一种低面积、高精度的抽取滤波器结构，滤波器的降采样率为32。……