本文關(guān)鍵詞：“游戲”理論視角下的網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)性廣告創(chuàng)意研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）通過(guò)將采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出碼連接了模擬量和數(shù)字處理系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于各類電子領(lǐng)域中。根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)DC系統(tǒng)指標(biāo)的設(shè)計(jì)要求，已經(jīng)出現(xiàn)了許多類型的ADC，其中，高速ADC越來(lái)越受到業(yè)界的關(guān)注。由于GaAsHBT器件具有混合微波單片集成電路所要求的高電阻襯底和高擊穿電壓的器件特性，因此本文采用GaAsHBT工藝實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)。與CMOS相比，GaAsHBT具有潛在的更高的截止頻率fT，并且由于GaAsHBT比InPHBT和SiGeBiCMOS的制作工藝更簡(jiǎn)單，因而GaAsHBT的流片成本也較適中。本文對(duì)GaAsHBT超高速折疊內(nèi)插ADC芯片設(shè)計(jì)方法開(kāi)展了研究。在對(duì)各類ADC結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上確定了本文所采用的超高速ADC結(jié)構(gòu)；提出了一種適用于GaAsHBT的考慮輻照效應(yīng)的器件模型；并基于本文所建立的模型對(duì)ADC的電路級(jí)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。本文取得的主要研究成果如下：（1）研究了一款超高速ADC的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。該ADC的分辨率為6bits，采樣率為3Gsps，基于WIN公司截止頻率fT=60GHz的1μm砷化鎵異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管工藝設(shè)計(jì)。該ADC的設(shè)計(jì)采用折疊內(nèi)插結(jié)構(gòu)，以滿足其Gsps級(jí)別的采樣率，寬帶寬和中等分辨率的要求，相比較于全并行結(jié)構(gòu)，折疊內(nèi)插結(jié)構(gòu)降低了電路所消耗的功耗以及占用的芯片面積。（2）建立了ADC電路級(jí)設(shè)計(jì)所需要的GaAsHBT器件模型。為了預(yù)測(cè)GaAsHBT伽馬輻照效應(yīng)，建立了一種新穎的考慮了伽馬輻照效應(yīng)的GaAsHBT模型。首先，在對(duì)VBIC模型研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)GaAsHBT的特性，建立了一種簡(jiǎn)化VBIC模型；其次，從GaAsHBT輻照特性出發(fā)，對(duì)該簡(jiǎn)化的VBIC模型進(jìn)行了進(jìn)一步修正；最后，驗(yàn)證了模型的有效性。（3）本文所設(shè)計(jì)的超高速ADC包含有一個(gè)采樣保持放大器，一個(gè)參考電阻串，四個(gè)折疊放大器，一個(gè)內(nèi)插電阻串，一個(gè)比較器陣列，一個(gè)包含有異或門陣列、或非門陣列和15-to-4ROM的數(shù)字編碼器，一個(gè)嵌有高低位同步電路的粗量化器，并且為了滿足測(cè)試要求，片上還集成了對(duì)ADC輸出數(shù)據(jù)流進(jìn)行降速處理的1:4解復(fù)用器電路。（4）采用1μmInGaP/GaAsHBT工藝實(shí)現(xiàn)了6bits，3GspsADC的設(shè)計(jì)、流片和測(cè)試。ADC的芯片尺寸為4.32mm×3.66mm。采用高線性度的跟蹤保持放大器提高了有效分辨率ENOB，并且在折疊放大器中采用額外的一次折疊系數(shù)消除折疊電路的邊界效應(yīng)改善了靜態(tài)性能。測(cè)試結(jié)果表明，該ADC在3Gsps采樣率的情況下，ENOB達(dá)到5.53bit，有效分辨率帶寬為1.1GHz，微分非線性誤差和積分非線性誤差的最大值分別為0.36LSB和0.48LSB，在單電源6V電壓供電下，所消耗的功耗為5.43W。與文獻(xiàn)報(bào)道的高速ADC相比，本文所設(shè)計(jì)的ADC取得了較優(yōu)良的有效帶寬品質(zhì)因子，在同類ADC設(shè)計(jì)中性能較好，處于國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。
【作者】張金燦；
【導(dǎo)師】張玉明；
【作者基本信息】西安電子科技大學(xué)，集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)，2014，博士
【關(guān)鍵詞】模數(shù)轉(zhuǎn)換器；折疊內(nèi)插結(jié)構(gòu)；砷化鎵異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管；γ輻照效應(yīng)；器件模型；

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