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..................................................................................................3图1-7ADC原理-多步转换II................................................................................................4图1-8ADC原理.....................................................................................................................4图1-9.......................................................................................................................................5图1-10循环ADC..................................................................................................................5图1-11循环ADC工作原理.................................................................................................5图1-12循环ADC单元.........................................................................................................6图1-16循环ADC工作原理.................................................................................................7图1-17循环ADC工作原理.................................................................................................8图1-18课程设计流程...........................................................................................................9图2-1两级运放主级电路...................................................................................................10图2-2对称运放电路...........................................................................................................11图2-3运放设计主级电路...................................................................................................12图2-4运放设计偏置电路...................................................................................................12图2-5运放设计共模反馈电路..........................................................................................13图2-6运放仿真AC分析...................................................................................................14图2-7运放仿真瞬态分析.................................................................................................15图2-8加法器原理图...........................................................................................................16图2-9传输门加法器...........................................................................................................16图2-10加法器原理图.........................................................................................................18图2-11算法级仿真结果......................................................................................................19图2-12适配的算法级仿真-对于SNDR影响....................................................................20图2-13适配算法级算法级仿真-Cs/Cf==70dB..............................................21图2-14运放影响-运放宏模型仿真设置............................................................................22图2-15运放影响-运放宏模型仿真结果.............................................................................22图2-16运放影响-使用宏模型的运放的ADC仿真结果...................................................23图2-17ADC宏模型仿真.....................................................................................................24图2-18运放特性.................................................................................................................24图2-19宏模型仿真.............................................................................................................25图2-20管级仿真-TT27摄氏度.........................................................................................26图2-21管级仿真-SF27摄氏度...........................................................................................27图2-22管级仿真-FS27摄氏度...........................................................................................28图3-1TSPC原理图.............................................................................................................30图3-2TSPC版图..................................................................................................................30图3-3全加器原理图...........................................................................................................31图3-4全加器版图...............................................................................................................31图3-5运算放大器版图.......................................................................................................32-II-:..目录图3-6运放添加Dummy管................................................................................................32图3-7比较器原理图...........................................................................................................33图3-8比较器版图...............................................................................................................33图3-9时钟电路原理图.......................................................................................................34图3-10时钟电路版图.........................................................................................................34图3-11寄存器模块原理图..................................................................................................35图3-12寄存器模块版图.....................................................................................................35图3-132bitADC原理图......................................................................................................36图3-142bitADC版图..........................................................................................................36图3-15ADC总体版图以及布局布线.................................................................................37图4-1设计结果...................................................................................................................38图5-1运放输入端以及输出端的电压(在每个时钟周期末应相等)............................39-III-:..设计原理随着数字逻辑研究的不端深入与完善,数字逻辑电路其本身已经取得了很高的造诣。因此人们试图利用它来解决更多实际问题。然而,考虑到我们生活的环境是一个模拟的世界,在应用数字电路的时候,一个不可回避的问题就是数字与模拟信号的转换问题。而本次课程设计的任务就扮演了这样的一个角色。1-,模拟信号到数字信号的转换需要经过以下几步骤:图1-2数字信号处理流程其中,各部分的功能如下:ü抗混迭滤波器:对输入信号滤波,滤除输入信号频带以外的信号ü抽样电路:在抽样时钟控制下将输入信号抽样成为时间离散信号ü保持电路:在变换过程中保持抽样值不变ü量化电路:将抽样值变换为最接近的由二进制数字表示的值ü编码电路:将二进制数字值变换为包括符号位的码字ü时钟与控制电路:提供变换器所需时钟信号并按变换过程控制各部分电路的动作值得注意的是,在具体的AD电路中,量化和编码功能往往由一个电路实现。:..,数字信号和模拟信号间的对应关系,可以近似表示如下:bbbbV(1+2+3+......+)?V2122232NFS考虑到模拟信号连续性与数字信号离散性之间的差异,这样的一种对应是存在失真的。而这种失真称为量化噪声,表示为:1?/2?2ε2=∫ε2dε=q???/2qq12同时,可以得到转换的峰值信噪比:SNRP=+(FLASHADC)其实现原理图如下。可以看出,这种ADC是在内部先产生各种量化电平,然后直接将采样输入信号和各种量化电平相比较。最终利用比较结果和逻辑电路将数字信号输出。这样的ADC优点在于结构简单,速度快。然而,由于需要自身产生多种电平,所以难免带来较大的功耗,并且这样的一种结构,要想实现高精度的转换,对于电阻的要求很高。图1-3ADC原理-单步转换-2-:..。整个电路有两个A/D和一个D/A级联所构成。不难发现,这样的一个结构比较复杂。图1-4ADC原理-两步转换I然而,这样的一种两级结构,却比较容易实现较高的精度。如下图所示,在第一次粗粒度A/D之后Vin