隨著IC產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和數(shù)字技術(shù)在信號(hào)處理、存儲(chǔ)、傳輸?shù)阮I(lǐng)域的廣泛運(yùn)用,作為真實(shí)世界與數(shù)字世界橋梁的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)日益成為國(guó)內(nèi)外相關(guān)機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)。然而,受制于集成電路設(shè)計(jì)與制造水平,單一通道ADC的性能經(jīng)過(guò)一段的時(shí)期高速提升已經(jīng)接近發(fā)展瓶頸。時(shí)間交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器(time-interleaved ADC)使用多個(gè)子ADC同時(shí)工作,并交替輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果,從而在不增加設(shè)計(jì)難度的情況下成倍提高系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換速率,為突破ADC性能的發(fā)展瓶頸提供了有效方法。然而,包括失調(diào)失配、增益失配和采樣時(shí)鐘偏移等通道間失配嚴(yán)重影響了時(shí)間交織ADC的性能。本文詳細(xì)研究了TIADC中上述三種誤差的產(chǎn)生、對(duì)系統(tǒng)性能的影響及頻譜上的體現(xiàn)。在分析對(duì)比現(xiàn)有的誤差校正方法之后,根據(jù)通道間失調(diào)失配、增益失配和采樣時(shí)鐘偏移三種非理想因素的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,提出了自適應(yīng)的數(shù)字后臺(tái)校正算法。然后使用simulink建模與仿真驗(yàn)證了算法的有效性,并使用verilog硬件描述語(yǔ)言完成了校正系統(tǒng)的代碼設(shè)計(jì)與仿真,最后基于55nm CMOS工藝,使用數(shù)字集成電路后端設(shè)計(jì)相關(guān)EDA工具完成了校正系統(tǒng)的物理綜合、版圖設(shè)計(jì)與優(yōu)化、邏輯等效檢查與時(shí)序分析、后仿真等工作。校正系統(tǒng)算法簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn),校正效果明顯,對(duì)于工作于800MHz的2通道12bit時(shí)間交織ADC,校正后數(shù)據(jù)的SNR提升了37dB,ENOB提升了6 bits。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TN792
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究工作的背景與意義
    1.2 時(shí)間交織ADC國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要工作及結(jié)構(gòu)安排
第二章 時(shí)間交織ADC基本原理與誤差分析
    2.1 ADC的性能指標(biāo)
    2.2 時(shí)間交織ADC的基本原理
    2.3 時(shí)間交織ADC的誤差分析
        2.3.1 通道間失調(diào)失配的影響
        2.3.2 通道間增益失配的影響
        2.3.3 通道間采樣時(shí)鐘偏移的影響
    2.4 本章小結(jié)
第三章 時(shí)間交織ADC通道間失配校正方法研究
    3.1 已有的通道間失配校正結(jié)構(gòu)
        3.1.1 失調(diào)失配的校正
        3.1.2 增益失配的校正
        3.1.3 采樣時(shí)鐘偏移的校正
        3.1.4 參考ADC的校正結(jié)構(gòu)
        3.1.5 單一前置SHA結(jié)構(gòu)
        3.1.6 基于LMS-FIR及內(nèi)插濾波的校正方法
    3.2 失調(diào)失配的后臺(tái)校正方法
    3.3 增益失配的后臺(tái)校正方法
    3.4 基于均衡算法的采樣時(shí)鐘偏移校正
    3.5 建模與仿真
    3.6 本章小結(jié)
第四章 時(shí)間交織ADC數(shù)字校正電路的設(shè)計(jì)
    4.1 校正系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.2 verilog代碼設(shè)計(jì)
        4.2.1 SPI接.設(shè)計(jì)
        4.2.2 時(shí)鐘與復(fù)位信號(hào)
        4.2.3 校正模塊設(shè)計(jì)
    4.3 設(shè)計(jì)優(yōu)化
        4.3.1 流水線技術(shù)
        4.3.2 電路交織技術(shù)
    4.4 代碼仿真
    4.5 本章小結(jié)
第五章 時(shí)間交織ADC數(shù)字校正電路的后端實(shí)現(xiàn)
    5.1 數(shù)字后端流程
    5.2 邏輯綜合
    5.3 版圖規(guī)劃與自動(dòng)布局布線
        5.3.1 布圖與布局
        5.3.2 時(shí)鐘樹(shù)與時(shí)鐘優(yōu)化
        5.3.3 布線與優(yōu)化
    5.4 形式驗(yàn)證
    5.5 靜態(tài)時(shí)序分析及后仿真
    5.6 DRC & LVS
    5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果

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本文編號(hào)：2867817