高性能模数转换器研究与设计

发布时间：2019-08-17 22:26

【摘要】：模数转换器是任何需要从自然界获取信号的电路系统所必需的模块,是连接模拟信号与数字信号的桥梁,应用在工业生产,日常生活,科学研究等各个方面。其中逐次逼近模数转换器(SAR-ADC),具有中等速度与精度,低成本和低功耗的整体优势。在工业控制、医学仪器、随身设备、军事侦察等多方面应用广泛。大规模CMOS电路中,晶体管的固有增益降低,因而对运放的要求较低的SAR ADC器更加受到欢迎。本论文以中速、中等精度SAR ADC为研究方向,从SAR ADC的基本原理和结构开始,分析对比了不同模块的结构特点,并从速度、精度、功耗几个方面对各个模块进行了分析设计。DAC模块采用了电荷再分配结构和单位桥接电容结构减小整体电容,使整个DAC电容值减小到5.75pf,并采用了双基准电压结构,结合0码检测与支路选通,解决了DAC在向下偏转过程中功耗较大的问题,较传统分段电容功耗降低20%。采用了两级结构的比较器模块,实现在较短时间内完成较小信号的比较。并在不工作时段关断比较器,降低了静态功耗。整个比较器的建立时间为5ns,失调电压在400uV。数字逻辑电路部分采用全定制方法,总共采用24个触发器,完成搜索算法和结果锁存。本论文采用CSMC 0.5um CMOS工艺完成了10位350kHz的SAR ADC设计与仿真,总功耗为0.61mW,并完成了SAR ADC的版图设计,采用共中心布局减小电路失配,整个版图芯片面积为。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN792

【参考文献】