發(fā)布時間：2021-09-18 08:58

　　隨著生物醫(yī)療系統(tǒng)和可穿戴設(shè)備的發(fā)展,對生物電信號的獲取變得非常重要。這些系統(tǒng)通常用電池供電,因此需要低功耗設(shè)計。模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）是這些低功耗系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)模數(shù)信號轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵接口,要求其有中高精度和低功耗的性能。在各種ADC結(jié)構(gòu)中,逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器（SAR ADC）在速度、精度和功耗之間有良好的折中,非常適合中高精度、低功耗場合的應(yīng)用。本文基于0.13μm CMOS工藝,設(shè)計了一款工作在0.5V電源電壓下,分辨率10位,采樣速率1MS/s的低功耗SAR ADC。本文設(shè)計的SAR ADC有兩個通道,信號通道（CHs）和時間通道（CHt）,每個量化周期輸出兩比特數(shù)據(jù)（2b/cycle）。CHs用于對輸入信號的采樣和實(shí)現(xiàn)逐次逼近邏輯,CHt用于對參考電壓的采樣,產(chǎn)生每個比較周期需要的參考電壓進(jìn)而得到參考時間。本設(shè)計利用CHs中的比較器在比較不同大小信號時的延時差包含的1比特信息來實(shí)現(xiàn)電壓域量化的同時得到時域量化結(jié)果,通過增加的CHt,實(shí)現(xiàn)2b/cycle。采用電容分裂式DAC陣列,與傳統(tǒng)的下極板采樣相比,電容數(shù)目減少一半,同時保證了DAC電容切換的單調(diào)性,減小了芯片面積和DAC動態(tài)功耗。... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

采樣開關(guān)TTcorner下的仿真結(jié)果

輸入激勵波形

瞬態(tài)仿真波形

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種基于電壓窗口技術(shù)的超低功耗SAR ADC[J]. 汪正鋒,寧寧,吳霜毅,杜翎,蔣旻,閆小艷,王偉.  電子學(xué)報. 2016(01)
[2]生物醫(yī)學(xué)中的植入式電子系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 謝翔,張春,王志華.  電子學(xué)報. 2004(03)
[3]基于冗余抑制技術(shù)的低功耗組合電路設(shè)計[J]. 吳訓(xùn)威,盧仰堅,M Pedram.  電子學(xué)報. 2002(05)

碩士論文
[1]14位高速PipelineSAR模數(shù)轉(zhuǎn)換器的研究與設(shè)計[D]. 何沁.電子科技大學(xué) 2018
[2]帶模擬后臺校正的14位低功耗SAR ADC設(shè)計[D]. 王岑.電子科技大學(xué) 2017
[3]折疊插值A(chǔ)/D轉(zhuǎn)換器的關(guān)鍵電路設(shè)計[D]. 郭敏.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[4]用于植入式醫(yī)療設(shè)備的超低功耗SAR ADC設(shè)計[D]. 汪正鋒.電子科技大學(xué) 2015
[5]2b/cycle高速逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計研究[D]. 代國憲.復(fù)旦大學(xué) 2014
[6]納米級低功耗SAR A/D轉(zhuǎn)換器設(shè)計研究[D]. 肖余.西安電子科技大學(xué) 2014
[7]基于低電壓高精度12-bit SAR ADC設(shè)計[D]. 郝樂.北京交通大學(xué) 2008
[8]甚低功耗SAR ADC的結(jié)構(gòu)設(shè)計與控制技術(shù)[D]. 唐重林.西安電子科技大學(xué) 2008



本文編號：3399852