【摘要】：模數(shù)轉(zhuǎn)換器(nalog to Digital Converters, ADC)作為連接模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的橋梁,在現(xiàn)代通信領(lǐng)域、生物醫(yī)學(xué)等方面有著廣泛的應(yīng)用。相對(duì)于其他結(jié)構(gòu)ADC,逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Successive Approximation Register ADC, SAR ADC)具有功耗低、結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn),高速、低功耗SARADC 已廣泛應(yīng)用于無線傳感網(wǎng)、多媒體移動(dòng)終端、便攜式電池供電儀表等領(lǐng)域,因此SAR ADC有著廣闊的應(yīng)用前景,所以高速、低功耗SAR ADC有很大的應(yīng)用價(jià)值。本課題是基于中高速無線傳感網(wǎng)的要求,設(shè)計(jì)低功耗、中高速的ADC,而SAR ADC具有低功耗、中等的轉(zhuǎn)換速度和精度,是滿足中高速無線傳感網(wǎng)要求的最佳選擇。本文分別從提高ADC轉(zhuǎn)換速度、精度和降低功耗三個(gè)方面研究并改進(jìn)SAR ADC各模塊電路。為了提高ADC的采樣精度,采用線性度高的柵壓自舉開關(guān)實(shí)現(xiàn)采樣保持電路；采用非二進(jìn)制電容陣列構(gòu)成DAC電路,減小DAC建立延時(shí),提高SAR ADC的轉(zhuǎn)換速度；采用高速動(dòng)態(tài)比較器電路,在滿足高速比較的前提下,降低電路靜態(tài)功耗,實(shí)現(xiàn)低功耗ADC; SAR控制邏輯電路采用改進(jìn)的鎖存器,實(shí)現(xiàn)控制邏輯鏈路最短,延時(shí)最小,同時(shí)采用異步時(shí)序減小控制邏輯延時(shí),從而提高ADC的轉(zhuǎn)換速度。本設(shè)計(jì)采用TSMC0.18μm CMOS工藝實(shí)現(xiàn)采樣率為50MS/s的中高速、高速低功耗SAR ADC,完成的SARADC電路版圖總面積是1.21mm2,電路后仿真結(jié)果：采樣率為50MS/s時(shí),SAR ADC的有效位數(shù)是9.253bit,信號(hào)噪聲失真比是57.46dB,無雜散動(dòng)態(tài)范圍是64.54dB；采樣率提高到70MS/s時(shí)SAR ADC的有效位數(shù)可達(dá)9.049bit,信號(hào)噪聲失真比是56.24dB,無雜散動(dòng)態(tài)范圍是67.41dB,電路總功耗6.2mW,仿真結(jié)果表明本設(shè)計(jì)完成的SARADC滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)。經(jīng)測試,在50MS/s采樣率下,ADC的有效位數(shù)是6.694bit, ADC整體功能正常。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN792

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張中平;∑-Δ模數(shù)轉(zhuǎn)換器的原理及應(yīng)用[J];電子器件;2003年04期

2 ;計(jì)量秤應(yīng)用的低成本2-通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器[J];電子產(chǎn)品世界;2004年04期

3 Len Staller;了解模數(shù)轉(zhuǎn)換器規(guī)格[J];世界電子元器件;2005年10期

4 吳春瑜;佟波;王繼安;李文昌;李威;;一種八位并行插值型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)[J];遼寧大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年04期

5 ;ISLA112P50:500MSPS模數(shù)轉(zhuǎn)換器[J];世界電子元器件;2010年09期

6 劉洋;蔡嘯;;簡述選擇模數(shù)轉(zhuǎn)換器時(shí)的技術(shù)指標(biāo)與注意事項(xiàng)[J];河南科技;2013年10期

7 惠長坤;;模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道的擴(kuò)充及其它[J];微型機(jī)與應(yīng)用;1987年05期

8 ;轉(zhuǎn)換器[J];電子科技文摘;2000年12期

9 ;24位模數(shù)轉(zhuǎn)換器切入市場[J];世界產(chǎn)品與技術(shù);2001年02期

10 王曉東,孫雨南;光學(xué)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的原理及發(fā)展[J];電訊技術(shù);2002年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 劉紅忠;吳金;錢黎明;;一種改進(jìn)的流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的建模方法[A];第十屆中國科協(xié)年會(huì)論文集（四）[C];2008年

2 陳睿;陸嫵;任迪遠(yuǎn);鄭玉展;王義元;費(fèi)武雄;李茂順;蘭博;崔江維;;10位雙極模數(shù)轉(zhuǎn)換器的電離輻射效應(yīng)[A];第十五屆全國核電子學(xué)與核探測技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

3 周濤;許建平;賀明智;;適用于高頻開關(guān)電源數(shù)字控制器的模數(shù)轉(zhuǎn)換器[A];2006中國電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)第十屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2006年

4 張劍平;;一種寬輸入量程和長輸出位數(shù)的A/D電路及其算法[A];第三屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

5 張謙述;劉永智;楊亞培;戴基智;唐雄貴;;一種新型集成光學(xué)模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)[A];2007'中國儀器儀表與測控技術(shù)交流大會(huì)論文集（二）[C];2007年

6 薛亮;沈延釗;張向民;;一種A/D靜態(tài)參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)的測試方法[A];第二屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

7 陳睿;陸嫵;任迪遠(yuǎn);鄭玉展;王義元;費(fèi)武雄;李茂順;蘭博;;不同偏置條件的10位CMOS模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輻射效應(yīng)[A];中國核科學(xué)技術(shù)進(jìn)展報(bào)告——中國核學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（第一卷·第7冊(cè)）[C];2009年

8 馬紹宇;韓雁;黃小偉;楊立吾;;一個(gè)高性能、低功耗18位音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)[A];第十屆中國科協(xié)年會(huì)論文集（四）[C];2008年

9 王旭利;許獻(xiàn)國;詹峻嶺;周啟明;;模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)抗輻射性能試驗(yàn)測試技術(shù)研究[A];第十屆全國抗輻射電子學(xué)與電磁脈沖學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

10 王棟;王懷秀;;24位高性能Σ-△型模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7764及在溫度采集中的應(yīng)用[A];第20屆測控、計(jì)量、儀器儀表學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前6條

1 某摩步師偵察營儀偵連中士 周飛飛;模數(shù)轉(zhuǎn)換器：夜間戰(zhàn)場偵察如白晝[N];解放軍報(bào);2011年

2 ;24比特立體聲模數(shù)轉(zhuǎn)換器[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2004年

3 湖北 葉啟明;多功能、高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC10080[N];電子報(bào);2006年

4 ;TI推出12位500 MSPS ADC[N];電子資訊時(shí)報(bào);2006年

5 程旭;德州儀器推出零交越軌至軌放大器[N];大眾科技報(bào);2006年

6 記者 孫文博/北京;ADI專注ADC市場 未來將打“中國牌”[N];電子資訊時(shí)報(bào);2003年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 王振宇;寬帶高線性度流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的高能效設(shè)計(jì)方法研究[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

2 范超杰;高性能流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)方法研究[D];上海交通大學(xué);2014年

3 景鑫;低壓低功耗流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

4 王浩;低功耗電荷重分配式CMOS逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器研究[D];西安電子科技大學(xué);2016年

5 梁宇華;低功耗逐次逼近型CMOS模數(shù)轉(zhuǎn)換器的研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

6 馬紹宇;高性能、低功耗∑△模數(shù)轉(zhuǎn)換器的研究與實(shí)現(xiàn)[D];浙江大學(xué);2008年

7 林儷;折疊內(nèi)插模數(shù)轉(zhuǎn)換器的高速、低功耗低電壓設(shè)計(jì)方法研究[D];復(fù)旦大學(xué);2010年

8 秦亞杰;高能效流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的研究與設(shè)計(jì)[D];復(fù)旦大學(xué);2012年

9 李曉娟;折疊內(nèi)插模數(shù)轉(zhuǎn)換器的高精度設(shè)計(jì)研究與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2012年

10 黃冠中;先進(jìn)數(shù)字工藝下模數(shù)轉(zhuǎn)換器低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)[D];北京工業(yè)大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 陳華濂;12-bit Pipelined SAR ADC的研究與設(shè)計(jì)[D];華南理工大學(xué);2015年

2 索喜來;PCM編解碼芯片中模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)[D];河北大學(xué);2015年

3 周銀;無線通信系統(tǒng)中流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的低成本低功耗研究與設(shè)計(jì)[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

4 王偉;基于CMOS工藝高速低功耗折疊內(nèi)插結(jié)構(gòu)模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)和研究[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

5 代國憲;2b/cycle高速逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

6 姜大偉;40nm工藝下流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器關(guān)鍵單元的研究與設(shè)計(jì)[D];蘭州大學(xué);2015年

7 彭超;功耗可配置流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路的研究與設(shè)計(jì)[D];蘇州大學(xué);2015年

8 賀沖;多位量化Sigma-Delta模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

9 汪帆;基于AD轉(zhuǎn)換器的高精度電壓測量電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2015年

10 劉萌;高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器研究與設(shè)計(jì)[D];貴州大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：2572638