探索物質(zhì)的基本構(gòu)成及粒子間的相互作用一直是高能物理學(xué)研究的前沿。其中像素傳感探測器及其專用集成電路對探測粒子起到了重要的作用。有源像素探測器MAPS（Monolithic Active Pixel Sensor）作為像素探測器當(dāng)中的一種,對于探測宇宙中的高能粒子有著極其重要的用途。針對MAPS對于高能粒子的探測中的將模擬量向數(shù)字量轉(zhuǎn)化的過程,需要采用適合的片上ADC以滿足其精度、功耗、面積的要求。Cyclic ADC以其低功耗、小面積的特性適應(yīng)了MAPS像素探測器對于列ADC的需求。本文設(shè)計了一款基于MAPS的精度可配置Cyclic ADC,采用數(shù)模混合設(shè)計方式,其精度可根據(jù)不同的應(yīng)用場合配置成不同的數(shù)值。每種精度對應(yīng)的最高采樣速率不同。配置4位其最高采樣速率達(dá)10MHz,配置5位其最高采樣速率達(dá)8MHz,配置6位其最高采樣速率達(dá)6.66MHz,配置7位其最高采樣速率達(dá)5.71MHz,配置8位其最高采樣速率達(dá)5MHz。用戶可根據(jù)自身的需要選擇不同的精度模式與不同的采樣速率模式。相比之下,精度可配置的設(shè)計比起單一精度的ADC更大程度地滿足了不同應(yīng)用場合的需要。此ADC采用將采樣與保持做在... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

循環(huán)算法（cyclic）ADC結(jié)構(gòu)圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-8-圖2-2循環(huán)算法（cyclic）ADC系統(tǒng)級框圖2.4CyclicADC整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計此款A(yù)DC被設(shè)計為優(yōu)化的循環(huán)架構(gòu)。圖2-3展示了以8位可配置循環(huán)ADC為例的循環(huán)架構(gòu)示意圖，包括用于模數(shù)轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換模塊LevelShifter，用于校正模擬輸出的失調(diào)誤差的數(shù)字校準(zhǔn)模塊數(shù)字校正模塊，提供可配置內(nèi)部時鐘頻率以調(diào)整時鐘頻率的時鐘發(fā)生器時鐘產(chǎn)生模塊。其中Levelshifter可在3.3V至1.5V之間實現(xiàn)信號傳輸?shù)碾妷恨D(zhuǎn)換。圖2-38位可配置CyclicADC循環(huán)架構(gòu)示意圖p3時鐘控制子ADC的輸入信號是外部信號Vsig還是內(nèi)部產(chǎn)生信號VO。子ADC將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸入到子DAC與數(shù)字校正模塊當(dāng)中，

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-8-圖2-2循環(huán)算法（cyclic）ADC系統(tǒng)級框圖2.4CyclicADC整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計此款A(yù)DC被設(shè)計為優(yōu)化的循環(huán)架構(gòu)。圖2-3展示了以8位可配置循環(huán)ADC為例的循環(huán)架構(gòu)示意圖，包括用于模數(shù)轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換模塊LevelShifter，用于校正模擬輸出的失調(diào)誤差的數(shù)字校準(zhǔn)模塊數(shù)字校正模塊，提供可配置內(nèi)部時鐘頻率以調(diào)整時鐘頻率的時鐘發(fā)生器時鐘產(chǎn)生模塊。其中Levelshifter可在3.3V至1.5V之間實現(xiàn)信號傳輸?shù)碾妷恨D(zhuǎn)換。圖2-38位可配置CyclicADC循環(huán)架構(gòu)示意圖p3時鐘控制子ADC的輸入信號是外部信號Vsig還是內(nèi)部產(chǎn)生信號VO。子ADC將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸入到子DAC與數(shù)字校正模塊當(dāng)中，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種10位200ksps雙模式循環(huán)型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計[J]. 齊思萌,趙宏亮,孫嘉斌.  遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(01)

博士論文
[1]高能物理實驗中低噪聲頂層金屬CMOS像素傳感器設(shè)計[D]. 安忙忙.華中師范大學(xué) 2017
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[3]高精度、低功耗流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的研究與設(shè)計[D]. 尹睿.復(fù)旦大學(xué) 2010
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碩士論文
[1]采用全局?jǐn)夭ǖ亩辔涣炕疍elta-Sigma ADC的設(shè)計[D]. 周訓(xùn)智.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]8位高速低功耗SAR ADC的設(shè)計[D]. 黃俊.東南大學(xué) 2018
[3]一種應(yīng)用于圖像傳感器的循環(huán)型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的研究與設(shè)計[D]. 彭燦.吉林大學(xué) 2017
[4]一種用于CMOS圖像傳感器的12-bit 500-kS/s循環(huán)型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計[D]. 陸逢陽.吉林大學(xué) 2014
[5]CMOS圖像傳感器列級ADC研究與設(shè)計[D]. 徐文靜.天津大學(xué) 2012
[6]12bit高速流水線ADC數(shù)字校正技術(shù)的研究[D]. 張淑穎.吉林大學(xué) 2012
[7]高速流水線A/D轉(zhuǎn)換器的采樣保持電路設(shè)計研究[D]. 蔡根旺.西安電子科技大學(xué) 2012
[8]流水線ADC中采樣保持電路的研究與設(shè)計[D]. 傅玲.西安電子科技大學(xué) 2012



本文編號：3001588