文档介绍：电子科技大学
博士学位论文
基于功耗优化的Pipelined ADC系统结构设计与关键单元研究
姓名:宁宁
申请学位级别:博士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:杨谟华
20070328
和蛐、蜴竟ぞ哐橹ぃ竦昧舜U膌加№流水线淖畹摘要单片集成压惴河τ糜谖尴咄ㄑ丁⑹莶杉攘煊颉K孀耪庑┝煊虻飞速发展,作为系统数据处理的核心模块,诼愀咚俑呔ǘ韧保绾优化系统结构与单元电路来降低功耗已成为当今关注的热点。因此,论文以降低功耗为目标,研究并优化低辰峁购凸丶ピD?椋⑸杓屏艘位采样率的—低吃肷拗啤⒅饕9牡ピ@砺鄯治龊拖低巢问模,推导出各模块功耗与系统参数的制约关系,提出了一种新型最小比较器数目算法,并将该算法与技术相结合,获得了优化功耗的最优级精度分布理论。根据该理论制定出系统优化方案,通过时对应的锻仄私峁梗毒ǘ确植嘉,,,=岷系缏肪咛骞作状态和工艺线电容失配等实际情况,最终确定了,,,级架构作为低辰峁埂分别研究了膕但单元、比较器、电路和采样开关,并对应提出了优化方法。其中,针对疕单元的放大器,提出了一种新型时钟馈通频率补偿方案,在避免运放产生额外功耗的同时,,输出信号延迟时间低至籑缏烦隨技术按比例逐级缩减功耗之外,其两级运放中连续型和开关电容型共模反馈电路的有机结合,使得输入级负载电容由量级降到考叮灾档了运放驱动负载的功耗,确保运放实现高性能指标;而高线性自举采样开关,有效抑制了采样时间不确定、时钟馈通和电荷注入等非线性误差,线性度由普通9氐嶂基于混合信号集成电路版图设计原理和设计规则,采用中芯国际数模混合工艺,结合所设计的低程氐愫褪导实工艺情况,完成了位共个压焊点。进而,借助腖工具完成整体版图后仿真,结果表款基于低低车陌嫱忌杓疲婊..甿。
明,在缭吹缪瓜拢珼一繭.,≤±,均小于典型要求士慰固夭裳德氏碌腟?悸堑焦ひ杖莶睿直鹪、和模型下对系统进行工艺角分析,对应闹滴和。关键词:流水线型模数转换器,功耗优化,级精度分布理论,最小比较器数目算法,时钟馈通频率补偿方案摘要
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签名:辱复日期:印年乃月彤日魄氓独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的签名:获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑导师签名:日期:
第一章引言⒄垢攀。从此,开辟了模拟集成电路的一个新方向一模数混合信号模数转换技术是随着数字技术和数字计算机的发展而出现的。在这种技术的发展进程中有两次明显的飞跃:一个飞跃是在三十年代后期,由于电信领域脉冲际醯某鱿郑幽D庑藕诺谋嗦搿⒔饴技术跨越到模数转换技术;另一个飞跃是在年后,由于高速电子计算机、航空电子学的突飞猛进和导弹测远技术的出现,以精密仪器为目标的数据转换技术得到广泛关注和迅速发展。特别是在年后微处理器的出现,引发了数字信号处理和计算机领域的技术革命,从而大大推动了模拟信号的数字处理技术。年,作为模拟/数字系统的重要接口单元,首次出现了单片集成的模数转换器集成电路。编码调制悠党上裣低尴週交换机
槲,匀皇堑苯馎发展的主流结构之一。并且,结构本身所特从二十世纪年代开始,黄拼车娜ú⑿蠪,’】和折叠型【作为信息转换的枢纽,诖蠖嗍ㄐ庞胄畔⒋砹煊蛑小。引,诸如视频成像系统、⒄;进入年代以来,以,亢凸裳埔弧鹘峁埂为代表的鸾コ晌DJ;器的主流。上述结构克服了传统峁乖诜直媛省⒐牡确矫娴木窒蓿迪更高的转换速率和分辨率。国内外该领域的研究人员对此进行了大量工作,相关的报道不断涌现,产品也不断更新换代。表给出了这几种典型结构的主要技术指标和优缺点对比。在各种典型的低臣芄怪校魉逷结构在结构【母骷吨湟氩裳3址糯笃鱏,使得分段转换可以并行工作,从系统层面上大大提高了俣取S梢陨戏治隹芍#对于分辨率≥,转换率,适合于系统集成的高速高精度说,虯结构是最佳选择。先进的系统