文档介绍：东南大学
硕士学位论文
双通道流水线型10位嵌入式A/D转换器的分析与设计
姓名:季红兵
申请学位级别:硕士
专业:软件工程(IC)
指导教师:时龙兴;景为平
20070411
要摘本论文的目标是设计一种双通道位,每级位,采样速率为的流水线型结构疍转换器。随着计算机技术、信号处理技术、微电子技术的快速发展,数字集成电路的迅猛发展带来了前所未有的高复杂信号的处理能力,而模数转换器/;器切藕攀只淼墓丶涌诓考男阅苡帕又苯佑跋旌椭圃颊龅缱系统的品质,因此,设计一个合乎要求的疍转换器,对于系统整体性能的实现起到至关重要的作用。如何实现高速、高精度流水线型疍转换器仍然是近年来人们关注的热点。本论文在充分文献调研的基础上,首先比较了各种不同类型的模数转换器的结构和优缺点,从比较的结果看出流水线型结构屎嫌诖蛹窶裳俾剩涓丛有运娣直媛实脑黾又皇窍咝栽黾樱哂懈咚俣取⒏呔度、低功耗的特点。所以确定流水线结构疍转换器作为本论文研究重点,从而构架出疍转换器的系统结构,并且引入误差进行系统仿真,可以直观地看出这些误差对系统性能的影响,得出了系统对于误差的容忍范围。根据电路功能将疍转换器划分为放大器电路、级间余量增益电路、电压比较电路、子ピ5缏贰⑽蟛罹来淼ピ<案ㄖ缏返饶?┠?楹拖低辰械缏返纳杓坪头真。在传统的位/级流水线结构幕∩希韵低辰峁菇辛擞呕慕改进后的系统前八级都采用相同的单元结构,使得设计更加模块化,而最后一级仅需要一个精度要求不高的比较器,却可以对第八级进行数字纠错,大大降低了电路设计的复杂度,节省了设计时间。其中自主设计了一个十位的寄存器和简单的时钟延迟电路的组合达到了去除毛刺的效果。。关键词:模数转换器,流水线结构,数字误差纠错,开关电容比较电路摘要
..,曲,甌猚瓸琲东南大学硕宦畚.—疍甌,甀瑃甌,.±,一。●.
研究生签名:受研究生签名:堡晾萑掌冢东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明导师签名:期:.本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,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,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与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说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研究生院办日理。.
隰牾怵剁群嗣、簟⑼;瞬模/数转换器的用途非常广泛,最常见的是应用在数字式仪表,遥测装置,过程控制和调节,数字电话,数码相机,数字示波器,瞬态信号测试,视频图像采集,扫描仪等领域。用范围广泛,人们对它进行了广泛的研究。模数转换器作为模拟系统和数字系统之间的接口器件,输入模拟量,输出数字量,其内部电路具有模拟电路和数字电路的各种特点。因此模数转换器品种繁多,分类方法也是多种多样的。从结构上分疍转换器主要有快闪型、逐次逼近型、流水线型、∑一△型模数转换器等类型。的主要优点是速度快,通常可以达到考丁5怯于电路中比较器的数量太大,为了减少比较器的个数,一般不超过。因此具有精度不高,功耗大,成本高等缺点。度可以达到几十至上百删ǘ瓤梢源镏羐陨稀J怯玫帽冉瞎惴旱囊恢帜J;黄鳌现在梢源锏降淖罡呔ǘ取5撬淖;凰俣缺冉系停ǔT诩甘良赴貹,最高在几硼也是广泛采用的一种模数转换器。一般精度在,速度在埘数量级,并且具有低功速发展,疍转换器从早期的组件型和混合集成型到现在的单片集成再到现在作为而且谝恍┏31蝗衔J谴渴值牧煊蛑幸驳玫搅擞τ谩1热缡莸拇娲ⅰK孀糯排檀储密度的增加,只读电路处理的信号已经越来越呈现模拟信号的特性。正因为模数转换器应快闪型疍转换器流水线型疍转换器是模数转换器中性能比较好的一种方案。它的速∑一△型疍转换器埔弧鰽闹饕S诺闶蔷ǘ雀撸罡呖梢源镏罸庖彩逐次逼近型疍转换器騍的性能比较折衷,耗、省芯片面积的特点。由于数字计算机的兴起、发展和应用领域的不断扩大,促进了集成电路和转换技术的迅低承酒诓康淖酉低车缏罚珹/;黄鞯姆⒄钩浞痔逑至四D夂褪图信号处理过程..
流水线结构爰钢值湫徒峁笰的性能比较伽工艺和工艺是主流:艺技术。阂帐鞘旨傻缏返闹髁髦谱鞴ひ铡=矗减少了封装费用。此外,轘工艺的微细加二叽绮欢霞跣。琈器件速度不断提升,己不结合,前者速度快,而后者的集成度高,输入阻抗高,功耗小。两者优点的结