基于CMOS的12位D/A转换器设计
发布时间：2021-07-11 03:52
数模转换器（DAC）实现了数字到模拟的转换,高精度、高速、低功耗成为了CMOS新的研究方向。所以基于0.5μm CMOS工艺,本论文设计了12位D/A转换器,电路分为带隙基准电压、数据选择开关、电阻网络以及求和电路四个子模块,其中电阻网络结构采用R-2R型。基于Cadence软件,对电路的子模块和整体电路分别进行仿真和调试,得到最优的电路参数,最后完成整体版图的绘制,并通过了版图规则的验证。所设计的12位DAC仿真结果:电路工作电压为3.3V;带隙基准电压为1.324V;建立时间为20.78ns;转换速率为0.016v/us;INL和DNL都小于0.5LSB;电路功耗为21.8317uw;版图面积为0.0026mm2。各项参数指标达到了设计的要求。
【文章来源】：黑龙江大学黑龙江省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
经典通信结构
第 2 章 D/A 转换器基本原理和常见结构 D/A 转换器基本原理和常的基本原理数字码是离散形式的时候，通过 D/A 转，这种转换具有线性的特点。由于这些 D动通讯信息等领域方面受到了广大研究精确度模拟量，这就影响高频信号的传和功能简单的用图 2-1 来表示，如图 2-1
图 2-2 D/A 结构图Fig.2-2 Structure of D/A中数据选择开关的作用相当于是一个二选一选择器，当 Di为 0 时，上，当 Di为 1 时，将其连接到 VREF；数字锁存器的作用是用来锁存由数字信号码，锁存一段时间；解码阵列的作用是将不同的数字码转流；基准电流源或电压源的作用其实就是一个值不变的电压源或电A 转换器一个标准的电压或电流；运算电路主要作用是把解码阵列输流进行计算，然后输出模拟电压。所以，当 DAC 的输入为 N 位的二1 1...n n a a ，那么 VOUT由公式(2-1)所示[25]。OUT REFV KDVVREF为基准电压，K 为 D/A 转换器增益，D 是 DAC 的的数字码。( 1) 11 112 2 ... 2Nn n in nnnaD a a a
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈低功耗CMOS集成电路设计方法[J]. 刘翀,涂煜金. 硅谷. 2010(21)
[2]200Ms/s177mW8位折叠内插结构的CMOS模数转换器（英文）[J]. 陈诚,王照钢,任俊彦,许俊. 半导体学报. 2004(11)
硕士论文
[1]12位高速DAC系统级设计与建模[D]. 权磊.合肥工业大学 2013
[2]自调整双极性电压源DAC的设计[D]. 安超群.湘潭大学 2012
[3]高速高精度数模转换器的研究与设计[D]. 李冉.复旦大学 2012
[4]基于0.18um工艺低电压、低功耗CMOS运算放大器的设计与研究[D]. 李宇佳.黑龙江大学 2012
[5]高速高精度数模转换器的设计与实现[D]. 刘国家.浙江大学 2012
[6]12位低压流水线型ADC关键单元的研究与设计[D]. 黄鹤.西安电子科技大学 2012
[7]10bit数模转换器的设计与研究[D]. 吴冉青.复旦大学 2011
[8]一种12位1GHz电流舵D/A转换器IP核[D]. 王凤娟.西安电子科技大学 2010
[9]高速高精度CMOS D/A转换器的输入解码及电流开关驱动器研究[D]. 齐增卫.西安电子科技大学 2010
[10]高速、高精度CMOS D/A转换器匹配误差校准技术研究[D]. 刘昌.西安电子科技大学 2010
本文编号：3277278
【文章来源】：黑龙江大学黑龙江省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
经典通信结构
第 2 章 D/A 转换器基本原理和常见结构 D/A 转换器基本原理和常的基本原理数字码是离散形式的时候，通过 D/A 转，这种转换具有线性的特点。由于这些 D动通讯信息等领域方面受到了广大研究精确度模拟量，这就影响高频信号的传和功能简单的用图 2-1 来表示，如图 2-1
图 2-2 D/A 结构图Fig.2-2 Structure of D/A中数据选择开关的作用相当于是一个二选一选择器，当 Di为 0 时，上，当 Di为 1 时，将其连接到 VREF；数字锁存器的作用是用来锁存由数字信号码，锁存一段时间；解码阵列的作用是将不同的数字码转流；基准电流源或电压源的作用其实就是一个值不变的电压源或电A 转换器一个标准的电压或电流；运算电路主要作用是把解码阵列输流进行计算，然后输出模拟电压。所以，当 DAC 的输入为 N 位的二1 1...n n a a ，那么 VOUT由公式(2-1)所示[25]。OUT REFV KDVVREF为基准电压，K 为 D/A 转换器增益，D 是 DAC 的的数字码。( 1) 11 112 2 ... 2Nn n in nnnaD a a a
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈低功耗CMOS集成电路设计方法[J]. 刘翀,涂煜金. 硅谷. 2010(21)
[2]200Ms/s177mW8位折叠内插结构的CMOS模数转换器（英文）[J]. 陈诚,王照钢,任俊彦,许俊. 半导体学报. 2004(11)
硕士论文
[1]12位高速DAC系统级设计与建模[D]. 权磊.合肥工业大学 2013
[2]自调整双极性电压源DAC的设计[D]. 安超群.湘潭大学 2012
[3]高速高精度数模转换器的研究与设计[D]. 李冉.复旦大学 2012
[4]基于0.18um工艺低电压、低功耗CMOS运算放大器的设计与研究[D]. 李宇佳.黑龙江大学 2012
[5]高速高精度数模转换器的设计与实现[D]. 刘国家.浙江大学 2012
[6]12位低压流水线型ADC关键单元的研究与设计[D]. 黄鹤.西安电子科技大学 2012
[7]10bit数模转换器的设计与研究[D]. 吴冉青.复旦大学 2011
[8]一种12位1GHz电流舵D/A转换器IP核[D]. 王凤娟.西安电子科技大学 2010
[9]高速高精度CMOS D/A转换器的输入解码及电流开关驱动器研究[D]. 齐增卫.西安电子科技大学 2010
[10]高速、高精度CMOS D/A转换器匹配误差校准技术研究[D]. 刘昌.西安电子科技大学 2010
本文编号：3277278
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3277278.html
