模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-to-Digital Converter,ADC)是實現(xiàn)連續(xù)模擬信號轉(zhuǎn)換為離散數(shù)字信號必不可少的接口模塊。ADC種類較多,然而逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Successive Approximation Rigister,SAR)ADC,因其結(jié)構(gòu)簡單、面積小、功耗低以及更適用于先進工藝的不斷演進等獨特優(yōu)點,在便攜式消費類電子產(chǎn)品、醫(yī)療器械設(shè)備、工業(yè)控制以及數(shù)字采集等領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。在上述應(yīng)用領(lǐng)域中,對SAR ADC的性能提出了更高的要求。同時,隨著納米級CMOS工藝技術(shù)的不斷發(fā)展,高性能模擬電路的設(shè)計愈加困難,因此,采用數(shù)字校準技術(shù)協(xié)助實現(xiàn)高性能的ADC,已經(jīng)成為較為普遍的做法。本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,首先分析了SAR ADC的非理想因素,如寄生電容、電容失配等影響。然后總結(jié)了目前常用的不同實現(xiàn)方式的SAR ADC數(shù)字校準技術(shù),并分析了各自的優(yōu)缺點。通過分析,本文研究了兩種數(shù)字校準方案協(xié)助實現(xiàn)高性能的SAR ADC,具體研究內(nèi)容包括:第一,研究了一種12位1MS/s的前臺數(shù)字自校準SAR ADC。針對校準DAC以及回補校準碼的算法做了改進。為了降低面積和擴大...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容與組織結(jié)構(gòu)
第2章 逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器理論基礎(chǔ)
    2.1 SAR ADC工作原理
    2.2 SAR ADC分類
        2.2.1 按DAC結(jié)構(gòu)類型分類
        2.2.2 按權(quán)重碼進制分類
    2.3 ADC性能指標
        2.3.1 靜態(tài)特性
        2.3.2 動態(tài)特性
    2.4 SAR ADC非理想因素分析
        2.4.1 寄生電容影響
        2.4.2 電容失配誤差影響
    2.5 本章小結(jié)
第3章 SAR ADC常見校準技術(shù)概述
    3.1 前臺數(shù)字自校準技術(shù)
    3.2 后臺數(shù)字校準技術(shù)
        3.2.1 基于參考ADC的均衡自適應(yīng)數(shù)字后臺校準
        3.2.2 基于SplitADC數(shù)字校準技術(shù)
        3.2.3 基于擾動注入數(shù)字校準技術(shù)
    3.3 本章小結(jié)
第4章 一種12位1MS/s數(shù)字自校準SAR AADC研究與實現(xiàn)
    4.1 數(shù)字自校準SAR ADC設(shè)計指標
    4.2 自校準SAR ADC結(jié)構(gòu)框圖及工作原理
        4.2.1 自校準SARADC結(jié)構(gòu)框圖
        4.2.2 自校準SAR ADC工作原理
    4.3 自校準SAR ADC各模塊及校準算法設(shè)計
        4.3.1 主DAC設(shè)計
        4.3.2 校準DAC設(shè)計
        4.3.3 比較器設(shè)計
        4.3.4 誤差測量邏輯算法設(shè)計
        4.3.5 校準碼回補邏輯算法設(shè)計
    4.4 自校準SAR ADC整體版圖設(shè)計
    4.5 自校準SAR ADC仿真結(jié)果
        4.5.1 功能仿真結(jié)果
        4.5.2 性能仿真結(jié)果
    4.6 本章小結(jié)
第5章 一種14位30MS/s冗余SAR ADC后臺數(shù)字校準算法研究
    5.1 后臺數(shù)字校準SAR ADC設(shè)計指標
    5.2 主DAC失配誤差的數(shù)字可校準性分析
    5.3 關(guān)鍵模塊設(shè)計
        5.3.1 權(quán)重系數(shù)、量化次數(shù)以及誤差容限確定
        5.3.2 Sub_Radix₂SARADC結(jié)構(gòu)
    5.4 校準整體結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)建模
        5.4.1 整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        5.4.2 整體系統(tǒng)模型搭建
    5.5 算法仿真驗證
        5.5.1 算法功能仿真驗證
        5.5.2 算法性能仿真驗證
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
攻讀碩士學位期間的研究成果



本文編號：3840566