本文關(guān)鍵詞：用于數(shù)字電源的延遲型模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著移動終端應(yīng)用的流行,對于電源管理系統(tǒng)的性能要求越來越高,高性能、低功耗、設(shè)計(jì)簡單的電源管理芯片逐步成為工程師們的研究方向。數(shù)字開關(guān)電源作為一種新型的結(jié)構(gòu),具有設(shè)計(jì)簡單、數(shù)字化、集成度高、可編程等特點(diǎn),逐步成為研究熱點(diǎn)。數(shù)字開關(guān)電源中一個關(guān)鍵模塊就是ADC,ADC的性能好壞決定了整個系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。本論文的主要工作是設(shè)計(jì)一款用于數(shù)字電源的延遲型ADC。論文總結(jié)了國內(nèi)外電源管理芯片的發(fā)展現(xiàn)狀,分析了各種類型電源管理芯片的優(yōu)缺點(diǎn),選定數(shù)字開關(guān)電源為研究內(nèi)容。ADC作為數(shù)字開關(guān)電源的重要組成部分,其性能至關(guān)重要。分析比較各類型ADC的性能,選定延遲型ADC為本論文設(shè)計(jì)方案。在研究基本延遲型ADC的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了分段延遲環(huán)ADC結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)采用分段模塊得到數(shù)字輸出碼的高兩位,采用延遲環(huán)模塊得到數(shù)字輸出碼的低四位,從而實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換的功能。該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是窗口型ADC,延遲環(huán)模塊的控制信號是由ADC內(nèi)部產(chǎn)生的,內(nèi)部產(chǎn)生的控制信號同樣受到溫度、工藝、負(fù)載等因素的影響,可以適當(dāng)?shù)窒舆t單元的延遲偏差,分段量化則使量化電壓區(qū)間變小,提高了延遲單元的線性度。本文基于SMIC 0.18μm RF CMOS工藝設(shè)計(jì)了具體的電路和版圖,并進(jìn)行了仿真和分析。得到的結(jié)果如下：電源電壓為3.3V,輸入電壓范圍為3.15V-3.45V,有效位數(shù)為4.91位,分辨率為9.98mV/LSB,最大采樣頻率為25MHz,功耗為1.05mW,信納比(Signal to Noise and Distortion Ratio, SINAD)為31.3dB,無雜散動態(tài)范圍(Spurious Free Dynamic range, SFDR)為38.5dBc,信噪比(Signal Noise Ratio, SNR)為32.4dB,基本符合設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)字電源 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 延遲線 線性分段
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN792
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 論文背景與意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.3 論文主要工作與設(shè)計(jì)指標(biāo)15-16
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)16-17
• 第二章 開關(guān)電源和ADC基礎(chǔ)理論知識17-31
• 2.1 模擬開關(guān)電源原理17-19
• 2.1.1 脈寬調(diào)制模式PWM18
• 2.1.2 脈沖頻率調(diào)制方式PFM18-19
• 2.1.3 跨周期調(diào)制模式PSM19
• 2.2 數(shù)字開關(guān)電源原理19-20
• 2.3 開關(guān)電源性能指標(biāo)分析20-22
• 2.4 ADC基礎(chǔ)理論知識22-29
• 2.4.1 ADC基本原理和性能指標(biāo)22-26
• 2.4.2 ADC的分類26-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第三章 分段延遲環(huán)ADC的設(shè)計(jì)31-55
• 3.1 本文設(shè)計(jì)分段延遲環(huán)結(jié)構(gòu)31-32
• 3.2 延遲鏈和延遲單元的設(shè)計(jì)32-39
• 3.2.1 延遲單元簡介32-33
• 3.2.2 不同寬長比的延遲單元的延遲時間估算33-37
• 3.2.3 延遲鏈長度的計(jì)算37-39
• 3.3 延遲環(huán)特性和設(shè)計(jì)39-40
• 3.4 分段線性化特性和設(shè)計(jì)40-44
• 3.4.1 分段比較模塊40-41
• 3.4.2 參考電壓調(diào)整41-42
• 3.4.3 切換延遲線長度設(shè)計(jì)42-43
• 3.4.4 分段延遲鏈長度計(jì)算43-44
• 3.5 取樣模塊D觸發(fā)器設(shè)計(jì)44-48
• 3.5.1 D觸發(fā)器結(jié)構(gòu)的分類44-46
• 3.5.2 TSPC結(jié)構(gòu)D觸發(fā)器電路設(shè)計(jì)46-48
• 3.6 數(shù)字編碼電路的設(shè)計(jì)48-51
• 3.6.1 編碼方式的分析和選取48-49
• 3.6.2 溫度計(jì)碼轉(zhuǎn)換為格雷碼編碼電路設(shè)計(jì)49-51
• 3.6.4 格雷碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼的電路設(shè)計(jì)51
• 3.7 緩沖器(buffer)的設(shè)計(jì)51-52
• 3.8 基準(zhǔn)電路設(shè)計(jì)52-53
• 3.9 本章小結(jié)53-55
• 第四章 分段延遲環(huán)ADC的仿真和版圖設(shè)計(jì)55-63
• 4.1 概述55
• 4.2 版圖的設(shè)計(jì)55-59
• 4.2.1 數(shù)�；旌习鎴D設(shè)計(jì)概述55-58
• 4.2.2 分段延遲環(huán)ADC版圖設(shè)計(jì)58-59
• 4.3 電路的仿真59-62
• 4.3.1 瞬態(tài)仿真59-60
• 4.3.2 指標(biāo)仿真結(jié)果分析60-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 第五章 總結(jié)與展望63-65
• 5.1 總結(jié)63
• 5.2 展望63-65
• 致謝65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 作者簡介71

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 迎九;;數(shù)字電源探秘[J];電子產(chǎn)品世界;2006年19期

2 代君利;;數(shù)字電源開辟電源管理新空間[J];中國電子商情(基礎(chǔ)電子);2007年08期

3 張華;邵宗良;;基于便攜設(shè)備數(shù)字電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)工程;2008年03期

4 ;數(shù)字電源的優(yōu)勢與不足[J];電源技術(shù)應(yīng)用;2008年06期

5 段峻;謝仁踐;;數(shù)字電源技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)高效率電源[J];電子設(shè)計(jì)應(yīng)用;2009年04期

6 郇惠云;;數(shù)字電源概述[J];中國西部科技;2009年16期

7 李誠;;數(shù)字電源專利及其應(yīng)用方案[J];電源技術(shù)應(yīng)用;2009年12期

8 Paul Rako;;不再夸張的數(shù)字電源[J];電子設(shè)計(jì)技術(shù);2010年07期

9 James Xie;Jerry Zhai;Jason Duan;;利用數(shù)字電源技術(shù)實(shí)現(xiàn)省電[J];今日電子;2011年03期

10 Bruce Haug;;數(shù)字電源是正確選擇嗎?[J];電子與電腦;2011年12期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 王少寧;王衛(wèi)國;黃欹昌;;航天器數(shù)字電源應(yīng)用分析[A];中國空間科學(xué)學(xué)會第七次學(xué)術(shù)年會會議手冊及文集[C];2009年

2 孫明珠;;數(shù)字電源技術(shù)推進(jìn)通信電源設(shè)計(jì)[A];通信電源新技術(shù)論壇——2008通信電源學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2008年

3 胡日輝;田新華;馬艷;;超大數(shù)字電源網(wǎng)格IR Drop的層次化分析方法[A];第十六屆計(jì)算機(jī)工程與工藝年會暨第二屆微處理器技術(shù)論壇論文集[C];2012年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 記者　 羅翠欽　;數(shù)字電源開啟電源管理新領(lǐng)地[N];中國電子報;2006年

2 貴州 王興濤 編譯;數(shù)字電源的應(yīng)用與發(fā)展[N];電子報;2012年

3 沈建苗編譯;數(shù)字電源管理進(jìn)入主流[N];計(jì)算機(jī)世界;2006年

4 iSuppli分析師 Marijana VUKICEVIC;2007年：開關(guān)穩(wěn)壓器受寵 數(shù)字電源面臨挑戰(zhàn)[N];中國電子報;2007年

5 湖南 陳書恒;LTC2974四通道數(shù)字電源管理IC 在改善系統(tǒng)性能的同時又可降低能源成本[N];電子報;2013年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 趙江;重離子加速器數(shù)字電源實(shí)時控制方法的研究與實(shí)現(xiàn)[D];中國科學(xué)院研究生院（近代物理研究所）;2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 呂貴勇;基于DSP的大功率數(shù)字電源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];湖南大學(xué);2016年

2 譚偉;基于數(shù)字信號控制器的數(shù)字電源軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 鄒萌;提高瞬態(tài)響應(yīng)的數(shù)字電源控制器設(shè)計(jì)[D];東南大學(xué);2016年

4 錢文明;數(shù)字DC-DC變換器中DPWM的設(shè)計(jì)[D];東南大學(xué);2016年

5 孟楠;數(shù)字DC-DC開關(guān)電源中非線性控制器的設(shè)計(jì)[D];東南大學(xué);2016年

6 徐力;用于數(shù)字電源的延遲型模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)[D];東南大學(xué);2016年

7 陳昕;數(shù)字電源快速響應(yīng)非線性算法和數(shù)字PID補(bǔ)償?shù)难芯縖D];電子科技大學(xué);2013年

8 毋炳鑫;數(shù)字電源自抗擾控制系統(tǒng)研究[D];中原工學(xué)院;2010年

9 侯思劍;數(shù)字控制高頻DC-DC變換器中DPWM與DPID電路設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2011年

10 吳志勇;電磁感應(yīng)數(shù)字電源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];華北電力大學(xué)（北京）;2011年

  本文關(guān)鍵詞：用于數(shù)字電源的延遲型模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：252806