本文關(guān)鍵詞：高速低功耗模數(shù)轉(zhuǎn)換器的研究與設(shè)計(jì)

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【摘要】：可穿戴移動(dòng)設(shè)備、紅外傳感器以及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展對(duì)電子系統(tǒng)的小型化提出了更高的要求,而模數(shù)轉(zhuǎn)換器是系統(tǒng)中必不可少的部分,其性能直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的性能。逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器因其功耗低、面積小、速度適中等特點(diǎn),長(zhǎng)期以來(lái)獲得了廣泛的運(yùn)用。本文首先分析了模數(shù)轉(zhuǎn)換器的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)及其工作原理,并對(duì)它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比；然后介紹了數(shù)模轉(zhuǎn)換器中動(dòng)態(tài)比較器的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)以及工作原理,設(shè)計(jì)了一種不帶有預(yù)放大級(jí)低功耗動(dòng)態(tài)比較器,并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)比較器性能進(jìn)行了驗(yàn)證；接著討論了DAC電容陣列的基本工作原理,并介紹了幾種常見(jiàn)DAC電容陣列并對(duì)其功耗進(jìn)行了分析,進(jìn)而設(shè)計(jì)了一種分段型電容陣列,并采用合并型的采樣方式以滿足低功耗的設(shè)計(jì)要求。此外,在分析了幾種常見(jiàn)的數(shù)字控制邏輯的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種新型異步控制邏輯,與傳統(tǒng)異步控制邏輯相比其晶體管數(shù)目明顯減少,降低了模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)的動(dòng)態(tài)功耗。最后完成了一種8位采樣率為35MS/s的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路的設(shè)計(jì)。通過(guò)Cadence設(shè)計(jì)平臺(tái)完成了整體電路版圖的設(shè)計(jì)并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),后仿實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在1.8V電源電壓下,所設(shè)計(jì)的逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣率為35MS/s,當(dāng)輸入信號(hào)頻率為0.097MHz時(shí),SNR為46.0dB, SNDR為44.8dB, SFDR為53.9dB, ENOB為7.15bit,功耗為0.65mW,FOM值為132fJ/step。
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN792

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