發(fā)布時間：2018-03-07 07:31

  本文選題：超低頻　切入點：增量式　出處：《西安交通大學學報》2017年06期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：針對超低頻信號測量裝置對模數(shù)轉換器(ADC)的高精度、低功耗和小面積要求,提出了一種帶有斬波穩(wěn)零(CHS)和自校準技術的增量式模數(shù)轉換器(I-ADC)。I-ADC帶有復位操作,可避免超低頻信號帶來的模式噪聲。為了盡量降低功耗和芯片面積,I-ADC采用一階結構,并通過增加一定的轉換時間來實現(xiàn)14bit的轉換精度。該I-ADC采用斬波穩(wěn)零技術來消除運放低頻噪聲和失調對其精度的影響,I-ADC的系統(tǒng)失調則采用上電自校準技術來消除。采用DongBu 0.5μm BCD工藝完成了I-ADC電路及其調制器版圖的設計。仿真結果表明:在-156.25~156.25 mV輸入范圍內,I-ADC轉換誤差的絕對值最大為21μV,微分非線性誤差的絕對值最大為0.12bit,積分非線性誤差的絕對值最大為0.21bit,調制器的平均電流消耗僅為20μA;調制器的版圖面積僅為150μm×310μm;所設計的I-ADC可滿足鋰電池電量計等超低頻測量系統(tǒng)所需的14bit轉換精度,并具有顯著的低功耗和小面積優(yōu)勢。
[Abstract]:Aiming at the requirement of high precision, low power consumption and small area for ADCs of ultra-low frequency signal measuring device, an incremental ADC with chopping stability and self-calibrating technique is presented in this paper, which has reset operation. Mode noise caused by ultra-low frequency signals can be avoided. In order to minimize power consumption and chip area, the I-ADC adopts a first-order structure. The I-ADC uses chopped zero stabilization technology to eliminate the low frequency noise of operational amplifier and the influence of misalignment on its accuracy. The system misalignment of I-ADC is eliminated by the self-calibration technique of power on. The I-ADC circuit and its modulator layout are designed by using DongBu 0.5 渭 m BCD process. The simulation results show that the maximum conversion error of I-ADC is 21 渭 V in the input range of -156.25 渭 m BCD, and the absolute value of differential nonlinear error is 0.12 bit. integral. The maximum absolute value of the nonlinear error is 0.21 bit, the average current consumption of the modulator is only 20 渭 A, and the layout area of the modulator is only 150 渭 m 脳 310 渭 m. And has the remarkable low power consumption and the small area superiority.
【作者單位】： 西安交通大學微電子學院;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(61474092) 陜西省科技計劃資助項目(2014K05-14)
【分類號】：TN792

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