12位200MS/s流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時間:2022-01-07 00:21
模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-to-Digital Converter,ADC)作為連接模擬信號與數(shù)字信號之間的橋梁,已廣泛應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)、雷達(dá)等電子信息系統(tǒng)。隨著現(xiàn)代數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展,在眾多ADC結(jié)構(gòu)中,流水線ADC同時具備高速與高精度優(yōu)勢而成為主流架構(gòu)。本文對12位200Ms/s高速高精度流水線ADC進(jìn)行了研究。本論文對高速高精度及其低功耗流水線ADC進(jìn)行了深入研究,具體工作內(nèi)容如下:(1)基于流水線ADC主要誤差來源,并結(jié)合級間遞減(Scaling down)低功耗技術(shù)確定系統(tǒng)框架;整個12位流水線ADC共有7級電路,由前置采樣保持電路+5級2.5位/級流水級和最后2位Flash ADC組成。(2)運(yùn)用Matlab/Simulink對流水線ADC系統(tǒng)以及電路的非理性特性進(jìn)行建模仿真,得到了運(yùn)放的有限增益/有限帶寬、電容失配等非理想特性對系統(tǒng)性能的影響。(3)在高速的ADC中,時鐘抖動以及時鐘周期失真對ADC的動態(tài)性能影響很大;本課題設(shè)計了一種內(nèi)置的快速鎖定高精度低抖動延遲鎖相環(huán)電路,為ADC提供低抖動的時鐘。(4)在上述基礎(chǔ)上,采用TSMC 0.18μm 1P4M CMOS...
【文章來源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
1采樣開關(guān)的熱噪聲示意圖
圖 3.2 電荷注入和時鐘饋通如果有一半積累電荷量流入電容 CH的話,則產(chǎn)生臺階電壓為:( )2ox DD in thHWLC V V VVC Δ = OS 開關(guān)引入的第三種誤差為時鐘饋通引起的誤差。當(dāng)開關(guān)管斷開變會通過開關(guān)管的柵漏電容耦合到采樣電容上,使實(shí)際采樣值偏離。由時鐘饋通產(chǎn)生電壓大小為:Δ =+OVCKOV HV VWCWC C式中的 VCK是方波時鐘跳變時電壓差值,Cov是 MOS 管單位寬度。采用下極板采樣技術(shù)和全差動電路結(jié)構(gòu),以及在差動電路輸入端止電荷注入失配的開關(guān)等方法均可以有效地減小電荷注入誤差和時
圖 3.5 12 位 200M 流水線 ADC 的 simulink 模型3.3 本課題提出的流水線 ADC 系統(tǒng)指標(biāo)及系統(tǒng)架構(gòu)3.3.1 流水線 ADC 系統(tǒng)指標(biāo)本課題流水線 ADC 系統(tǒng)指標(biāo)如表 3.2 所示。表 3.2 本課題流水線A DC系統(tǒng)指標(biāo)系統(tǒng)指標(biāo) 數(shù)值 描述分辨率>= 12Bit采樣精度采樣率>= 200MSPS采樣速度SNR> 62dBFS信噪比SFDR> 75dBc無雜散動態(tài)范圍ENOB> 10Bit有效位數(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]用于視頻圖像傳感器的12 bit 60 MS/s流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器[J]. 鄧準(zhǔn),謝亮,金湘亮. 太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報. 2016(06)
[2]一種基于40nm CMOS工藝12位60 MHz流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器[J]. 謝燦,魏子輝,黃水龍. 微電子學(xué)與計算機(jī). 2016(11)
[3]一種用于高速流水線ADC的數(shù)字延遲鎖相環(huán)電路[J]. 周潔,陳珍海,于宗光. 微電子學(xué). 2012(06)
[4]一種10位50MHz流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計[J]. 王林鋒,周建偉,甘小偉,劉利賓,邢少川. 半導(dǎo)體技術(shù). 2012(02)
[5]流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的一種數(shù)字校準(zhǔn)技術(shù)[J]. 賈華宇,陳貴燦,程軍,張鴻,沈磊. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2008(08)
[6]一種1.8V 10位100Ms/s流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(英文)[J]. 龍善麗,時龍興,吳建輝,王沛. 半導(dǎo)體學(xué)報. 2008(05)
[7]一種用于降低電容失配誤差的電容選擇配對技術(shù)[J]. 李福樂,段靜波,王志華. 電子學(xué)報. 2008(02)
博士論文
[1]16位高速CMOS流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 趙磊.西安電子科技大學(xué) 2013
[2]千兆以太網(wǎng)中低電壓高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計研究[D]. 陳誠.復(fù)旦大學(xué) 2005
[3]高速ADC動態(tài)特性測試的理論研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 李迅波.電子科技大學(xué) 2000
碩士論文
[1]應(yīng)用于時鐘發(fā)生器的延遲鎖相環(huán)的設(shè)計[D]. 陳強(qiáng).南京郵電大學(xué) 2015
[2]基于功耗和噪聲優(yōu)化的12位流水線ADC系統(tǒng)級設(shè)計及建模[D]. 常亮.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[3]用于高速流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的延遲鎖相環(huán)的研究與設(shè)計[D]. 周潔.江南大學(xué) 2013
[4]高速高精度pipeline ADC測試的研究[D]. 劉俊逸.西安電子科技大學(xué) 2013
[5]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
[6]用于高速A/D轉(zhuǎn)換器的低抖動時鐘穩(wěn)定電路設(shè)計[D]. 彭增欣.西安電子科技大學(xué) 2011
[7]基于鎖相環(huán)技術(shù)的片內(nèi)時鐘穩(wěn)定電路[D]. 許明.西安電子科技大學(xué) 2010
[8]高速!獢(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)部份參數(shù)的動態(tài)測試研究[D]. 蔣和全.電子科技大學(xué) 2000
本文編號:3573430
【文章來源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
1采樣開關(guān)的熱噪聲示意圖
圖 3.2 電荷注入和時鐘饋通如果有一半積累電荷量流入電容 CH的話,則產(chǎn)生臺階電壓為:( )2ox DD in thHWLC V V VVC Δ = OS 開關(guān)引入的第三種誤差為時鐘饋通引起的誤差。當(dāng)開關(guān)管斷開變會通過開關(guān)管的柵漏電容耦合到采樣電容上,使實(shí)際采樣值偏離。由時鐘饋通產(chǎn)生電壓大小為:Δ =+OVCKOV HV VWCWC C式中的 VCK是方波時鐘跳變時電壓差值,Cov是 MOS 管單位寬度。采用下極板采樣技術(shù)和全差動電路結(jié)構(gòu),以及在差動電路輸入端止電荷注入失配的開關(guān)等方法均可以有效地減小電荷注入誤差和時
圖 3.5 12 位 200M 流水線 ADC 的 simulink 模型3.3 本課題提出的流水線 ADC 系統(tǒng)指標(biāo)及系統(tǒng)架構(gòu)3.3.1 流水線 ADC 系統(tǒng)指標(biāo)本課題流水線 ADC 系統(tǒng)指標(biāo)如表 3.2 所示。表 3.2 本課題流水線A DC系統(tǒng)指標(biāo)系統(tǒng)指標(biāo) 數(shù)值 描述分辨率>= 12Bit采樣精度采樣率>= 200MSPS采樣速度SNR> 62dBFS信噪比SFDR> 75dBc無雜散動態(tài)范圍ENOB> 10Bit有效位數(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]用于視頻圖像傳感器的12 bit 60 MS/s流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器[J]. 鄧準(zhǔn),謝亮,金湘亮. 太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報. 2016(06)
[2]一種基于40nm CMOS工藝12位60 MHz流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器[J]. 謝燦,魏子輝,黃水龍. 微電子學(xué)與計算機(jī). 2016(11)
[3]一種用于高速流水線ADC的數(shù)字延遲鎖相環(huán)電路[J]. 周潔,陳珍海,于宗光. 微電子學(xué). 2012(06)
[4]一種10位50MHz流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計[J]. 王林鋒,周建偉,甘小偉,劉利賓,邢少川. 半導(dǎo)體技術(shù). 2012(02)
[5]流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的一種數(shù)字校準(zhǔn)技術(shù)[J]. 賈華宇,陳貴燦,程軍,張鴻,沈磊. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2008(08)
[6]一種1.8V 10位100Ms/s流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(英文)[J]. 龍善麗,時龍興,吳建輝,王沛. 半導(dǎo)體學(xué)報. 2008(05)
[7]一種用于降低電容失配誤差的電容選擇配對技術(shù)[J]. 李福樂,段靜波,王志華. 電子學(xué)報. 2008(02)
博士論文
[1]16位高速CMOS流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 趙磊.西安電子科技大學(xué) 2013
[2]千兆以太網(wǎng)中低電壓高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計研究[D]. 陳誠.復(fù)旦大學(xué) 2005
[3]高速ADC動態(tài)特性測試的理論研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 李迅波.電子科技大學(xué) 2000
碩士論文
[1]應(yīng)用于時鐘發(fā)生器的延遲鎖相環(huán)的設(shè)計[D]. 陳強(qiáng).南京郵電大學(xué) 2015
[2]基于功耗和噪聲優(yōu)化的12位流水線ADC系統(tǒng)級設(shè)計及建模[D]. 常亮.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[3]用于高速流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的延遲鎖相環(huán)的研究與設(shè)計[D]. 周潔.江南大學(xué) 2013
[4]高速高精度pipeline ADC測試的研究[D]. 劉俊逸.西安電子科技大學(xué) 2013
[5]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
[6]用于高速A/D轉(zhuǎn)換器的低抖動時鐘穩(wěn)定電路設(shè)計[D]. 彭增欣.西安電子科技大學(xué) 2011
[7]基于鎖相環(huán)技術(shù)的片內(nèi)時鐘穩(wěn)定電路[D]. 許明.西安電子科技大學(xué) 2010
[8]高速!獢(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)部份參數(shù)的動態(tài)測試研究[D]. 蔣和全.電子科技大學(xué) 2000
本文編號:3573430
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