隨著集成電路產(chǎn)業(yè)和CMOS半導(dǎo)體制造工藝的快速發(fā)展,數(shù)字信號處理得到了大幅的發(fā)展,并已經(jīng)成為一門重要的學科。由于數(shù)字信號具有抗干擾能力強、保密性好和靈活便捷的優(yōu)點,所以數(shù)字信號已經(jīng)應(yīng)用于很多場景。模數(shù)轉(zhuǎn)換器在模擬世界和數(shù)字世界之間起著橋梁作用,其功能主要是將自然界中的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,這些數(shù)字信號就可以在數(shù)字系統(tǒng)中進行處理。由于流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有高轉(zhuǎn)換速度、高分辨率和低功耗的特點,被廣泛應(yīng)用在數(shù)字圖像處理、無線移動終端和數(shù)字信號處理系統(tǒng)等領(lǐng)域。其中,各種非理想因素對流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能影響越來越大,例如電容失配、運放有限增益等影響因素。目前,帶有數(shù)字校準技術(shù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器已經(jīng)成為近年來的研究熱點。針對流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器中存在的非線性誤差,本文主要分析了流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的基本結(jié)構(gòu)和電容失配等非線性影響因素對其造成的影響,并對流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的非線性誤差進行誤差建模。本文從該誤差模型出發(fā),介紹了一種基于最小均方誤差的數(shù)字后臺校準算法,該算法構(gòu)造了兩個校準環(huán)路分別迭代非線性誤差中一階三階誤差系數(shù),并將傳統(tǒng)的低速高精度參考ADC替換為高速高精度流水線參考ADC。該校準技術(shù)能夠有效地減小... 

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究目的與意義
    1.4 研究內(nèi)容和論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 模數(shù)轉(zhuǎn)換器基礎(chǔ)介紹
    2.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換器基本原理
    2.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分類
        2.2.1 全并行(Flash)模數(shù)轉(zhuǎn)換器
        2.2.2 逐次逼近型(SAR)模數(shù)轉(zhuǎn)換器
        2.2.3 流水線型(Pipeline)模數(shù)轉(zhuǎn)換器
        2.2.4 增量累加(Delta-Sigma)過采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器
    2.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能指標
        2.3.1 靜態(tài)性能參數(shù)
        2.3.2 動態(tài)性能參數(shù)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器原理及誤差分析
    3.1 流水線ADC的原理及結(jié)構(gòu)
        3.1.1 流水線ADC的工作原理
        3.1.2 流水線ADC流水子級的結(jié)構(gòu)
    3.2 流水線ADC的誤差分析
        3.2.1 流水線ADC的等效誤差
        3.2.2 采樣保持電路的非線性影響
        3.2.3 余量增益電路的非線性影響
        3.2.4 電容失配的非線性影響
        3.2.5 運放有限增益的非線性影響
        3.2.6 運算放大器失調(diào)電壓的非線性影響
        3.2.7 電路噪聲的影響
    3.3 本章小結(jié)
第四章 基于LMS算法的數(shù)字后臺校準算法研究
    4.1 校準技術(shù)概述
        4.1.1 前臺數(shù)字校準技術(shù)
        4.1.2 后臺數(shù)字校準技術(shù)
    4.2 基于參考ADC的LMS數(shù)字校準算法
        4.2.1 常用的參考ADC校準算法
        4.2.2 基于LMS算法的數(shù)字后臺校準算法
    4.3 校準算法的系統(tǒng)級建模
        4.3.1 流水線ADC建模
        4.3.2 數(shù)字校準算法建模
    4.4 本章小結(jié)
第五章 數(shù)字后臺校準算法的仿真與驗證
    5.1 流水線ADC數(shù)字校準算法的仿真
    5.2 流水線ADC數(shù)字校準算法的驗證
        5.2.1 數(shù)字信號發(fā)生模塊
        5.2.2 誤差檢測估計模塊
        5.2.3 誤差補償模塊
        5.2.4 仿真結(jié)果及驗證
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的學術(shù)活動及成果情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于比較器抖動的數(shù)字后臺校準算法[J]. 熊召新,蔡敏,賀小勇.  華中科技大學學報(自然科學版). 2013(08)
[2]ADC和DAC工作原理比較和發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 歐陽文偉.  湖北教育學院學報. 2005(02)

碩士論文
[1]10bit 100MSPS Pipeline ADC關(guān)鍵電路模塊的研究與設(shè)計[D]. 王海濤.杭州電子科技大學 2012



本文編號：3729423