本文關(guān)鍵詞：14-bit自校準(zhǔn)電流舵DAC設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC作為數(shù)字系統(tǒng)和模擬世界之間的鏈接者,其重要性不言而喻,然而混合編碼式電流舵結(jié)構(gòu)的DAC,具有面積小、高速、高精度和高匹配性等優(yōu)秀的性能而備受設(shè)計(jì)者的喜愛,但電流舵結(jié)構(gòu)DAC依然很難實(shí)現(xiàn)14bit的分辨率。然而隨著科技的不斷發(fā)展,對(duì)DAC的分辨率要求越來越高。所以,高分辨率的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)中都會(huì)通過引入校準(zhǔn)的方式來提高DAC的動(dòng)態(tài)性能。本文基于SMIC0.181P6M標(biāo)準(zhǔn)工藝設(shè)計(jì)了一種帶數(shù)字自校準(zhǔn)的混合編碼型數(shù)模轉(zhuǎn)換器：(1)采用5+4+5的二進(jìn)制和溫度計(jì)混合編碼方式進(jìn)行輸入數(shù)字信號(hào)的預(yù)處理,從而減小毛刺能量和芯片面積。(2)設(shè)計(jì)了一個(gè)開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路,減小開關(guān)控制信號(hào)的幅度和交叉點(diǎn),以此減小時(shí)鐘饋通對(duì)整體性能的影響。(3)設(shè)計(jì)出一種數(shù)字自校準(zhǔn)方法,對(duì)高5位電流源進(jìn)行隨機(jī)的選通,進(jìn)而將每個(gè)電流源的失配因子轉(zhuǎn)換為白噪聲,提高DAC的SFDR性能。(4)利用數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)工具(DC,ICC等)完成數(shù)字自校準(zhǔn)的前端設(shè)計(jì)與物理實(shí)現(xiàn)。該校準(zhǔn)方法通過Verilog實(shí)現(xiàn),利用ModelSim進(jìn)行驗(yàn)證,并使用Cadence-AMS仿真工具進(jìn)行數(shù)模整體驗(yàn)證。輸入頻率為1MHz,采樣頻率為200MHz,電源分1.8V和3.3V供電,負(fù)載電阻為25ohm,負(fù)載電容為4pF的情況下,對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行采點(diǎn)做FFT分析,SFDR為92dB,相對(duì)于為校準(zhǔn)前的DAC動(dòng)態(tài)性能有很大的提升。
【關(guān)鍵詞】：電流舵結(jié)構(gòu)數(shù)模轉(zhuǎn)換器 數(shù)字自校準(zhǔn) SFDR
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN792
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-10
• 1.1 數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)研究的背景及意義8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)8-10
• 1.3 相關(guān)論文安排10
• 第二章 數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)基本結(jié)構(gòu)10-19
• 2.1 概述10-11
• 2.2 DAC的類型11-14
• 2.2.1 電壓型DAC11-12
• 2.2.2 電荷型DAC12-13
• 2.2.3 電流型DAC13-14
• 2.3 數(shù)模轉(zhuǎn)換器的性能參數(shù)14-19
• 2.3.1 靜態(tài)特性15-17
• 2.3.2 動(dòng)態(tài)特性17-19
• 第三章 電流舵D/A轉(zhuǎn)換器19-22
• 3.1 電流舵D/A轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)和原理19-20
• 3.2 影響電流舵DAC主要性能的因素20-21
• 3.3 有限輸出阻抗對(duì)SFDR的影響21-22
• 第四章 電流舵DAC校準(zhǔn)方案與校準(zhǔn)電路22-27
• 4.1 現(xiàn)有校準(zhǔn)技術(shù)22-23
• 4.2 電流舵DAC數(shù)字自校準(zhǔn)方案23-24
• 4.3 校準(zhǔn)方案的實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證24-25
• 4.4 基于AMS仿真工具的數(shù)�；旌戏抡骝�(yàn)證25-27
• 第五章 電流舵DAC電路級(jí)設(shè)計(jì)與優(yōu)化27-47
• 5.1 DAC的系統(tǒng)性構(gòu)架27-28
• 5.2 同步寄存單元設(shè)計(jì)28-29
• 5.3 譯碼與選擇單元設(shè)計(jì)29-34
• 5.4 開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元和電流源控制開關(guān)的設(shè)計(jì)34-35
• 5.5 偏置與帶隙基準(zhǔn)源設(shè)計(jì)35-42
• 5.6 電流源單元設(shè)計(jì)42-45
• 5.7 校準(zhǔn)模塊與整體電路聯(lián)合優(yōu)化仿真45-47
• 第六章 系統(tǒng)版圖設(shè)計(jì)與物理實(shí)現(xiàn)47-55
• 6.1 電流源陣列版圖設(shè)計(jì)47-50
• 6.2 數(shù)字自校準(zhǔn)模塊物理實(shí)現(xiàn)50-52
• 6.3 整體版圖布局52-53
• 6.4 后仿真與驗(yàn)證53-55
• 第七章 結(jié)論與展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 在學(xué)期間的研究成果59-60
• 致謝60

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  本文關(guān)鍵詞：14-bit自校準(zhǔn)電流舵DAC設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：374390