面向空间应用的流水式逐次逼近模数转换器设计

发布时间：2021-11-05 08:08

　　一直以来,人类对太空的探索从未止步。卫星通过利用各种传感器来获取外界的物理信息。传感器读出系统负责将传感器输出的微弱电信号进行低噪声放大、成形和数字化。在传感器读出系统中,模数转换器（Analog to Digital Converter,ADC）负责模拟电信号的数字化,要求其具有高分辨率、小面积、低功耗以及抗辐照的特点。本文主要致力于应用在传感器读出系统的流水式逐次逼近模数转换器（Pipelined SAR ADC）的研究与实现,主要研究工作如下:（1）Pipelined SAR ADC数字校正和校准技术针对模拟前端微电子系统,采用CSMC 0.35μm CMOS工艺设计实现了一款10 bit1 MS/s Pipelined SAR ADC原型芯片。该芯片采用三级流水结构,每一级的分辨率为4bit,其中1 bit为冗余位。为了提高该款ADC的精度,采用了加法数字校正技术和基于权重的数字校准技术。测试结果表明,该芯片的微分非线性（DNL）为-0.47 LSB⁰.52LSB,积分非线性（INL）为-1.08 LSB¹.67 LSB,有效位（EN... 

【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：170 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

“慧眼”天文望远镜在太空完全展开后的效果图

“慧眼”有效载荷示意图

图 3-10 双极性 MDAC 输出仿真结果失调电压消除技术了 Pipelined SAR ADC 的数字校正技术，并提出字校正技术。该技术是用来消除单级流水级电路中

【参考文献】：
期刊论文
[1]A 12-bit 250-MS/s Charge-Domain Pipelined Analog-to-Digital Converter with Feed-Forward Common-Mode Charge Control[J]. Zongguang Yu,Xiaobo Su,Zhenhai Chen,Jiaxuan Zou,Jinghe Wei,Hong Zhang,Yan Xue.  Tsinghua Science and Technology. 2018(01)
[2]立方体卫星技术发展及其应用[J]. 廖文和.  南京航空航天大学学报. 2015(06)
[3]基于DICE结构的主-从型抗辐照触发器设计[J]. 田浩,杨洪强,马骁,何善亮.  微电子学. 2013(01)
[4]稳态总剂量效应（TID）试验剂量率选择的研究[J]. 王群勇,刘燕芳,陈宇,姜大勇,白桦.  核电子学与探测技术. 2010(02)
[5]用于流水线ADC的预运放-锁存比较器的分析与设计[J]. 吴笑峰,刘红侠,石立春,周清军,胡仕刚,匡潜玮.  湖南大学学报(自然科学版). 2008(11)

博士论文
[1]半导体辐射探测器前端读出专用集成电路研究[D]. 甘波.西北工业大学 2017
[2]CdZnTe晶体的缺陷研究及退火处理[D]. 何亦辉.西北工业大学 2014

硕士论文
[1]基于数字滤波的前端读出微电子系统研究[D]. 李雄.西北工业大学 2017
[2]碲锌镉像素阵列核探测器研究分析[D]. 蒋建.重庆大学 2012



本文编号：3477412