文档介绍：复旦大学
硕士学位论文

与实现
姓名:尹文婧
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:任俊彦;叶凡
20070520
摘要该模数转换器芯片采用的.,,研究探讨了欠采样信号输入的实现方法,并测试了本文所设计的模数转换器的主要性能参数。该模数转换器以每级位的流水线结构实现,重点针对对于高于奈奎斯特采样频率的欠采样输入频率对采样前端电路进行了设计。该模数转换器主要采用以下方法来实现欠采样和低功耗的要求:慕驼ぱ棺跃采样开关用以实现采样高频输入信号的高线性度和低失真;;慕牡ゼ对鲆孀跃俚奶淄式共源共栅运算放大器获得了低功耗、高增益和大带宽的性能;呕陌嫱疾季植枷呤沟媚D馇岸说缏泛褪质敝拥缏返牟黄ヅ湫越档汀工艺实现,有效面积为,功耗为。芯片在现有的测试条件下,电即在欠采样输入条件下,该模数转换器芯片可以达到位有效位数的测试结果。关键词:模数转换器;流水线;欠采样输入;栅压自举;低功耗,版图优化中图分类号:
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作者签名:┟好幢黍势冢篲:匕鲤丑么,,/“作者签名:主童叠论文使用授权声明论文独创性声明日期:翌篺』。.
第一章引言干兆兆龋倚藕研究背景技术疷舱诮徊椒⒄怪小高速度、高精度、低功耗模数转换器的设计是如今混合信号系统芯片设计中的总体发展趋势,它在数据通信、液晶显示驱动、低场⒏咔逦值缡等,都需要更高的数据吞吐率。而高数据吞吐率意味着对于模数转换器而言,随着调制方式复杂性的不断增加,以及对射频接收器的处理高频信号的灵活性要求,通常有两种方案来确定射频接收器中的模数转换器要求。第一种方最近二十年以来,数字技术得到了飞速的发展,它可以完成越来越多的功能,并且替代了许多原来由模拟电路实现的系统,成为现代信息技术发展的主要力量。如今,数字视频系统如高清晰数字电视阻正在逐步推广,第二代数字系统的手机/丫耆娲说谝淮D馐只缰惺基带通信技术得到了广泛的应用,无线通信技术如蓝牙技术、超宽带然而,模拟技术仍然有着它无法取代的地位和作用。由于我们生活在一个连续模拟环境的自然界,我们必须先将采集到的模拟信号转换成数字信号,才能再进行数字电路的处理。因此,作为模拟信号和数字信号的接口电路,模数转换器孀攀滞ㄐ诺姆⒄梗苍诔挪煌挠τ靡G蠖欢系胤⒄棺拧等各方面都有着广泛的应用。无线通信的发展使得数字通信系统具有更大的灵活性和适应性。射频电路的应用使褥了个人无线通信产品的市场需求呈指数增长。而无线通信的标准,如通用无线通信系统疷,无线局域/尴弑镜鼗仿/,本地多点分配业务除了通常的高速度、高精度、低功耗等要求外,还需要更大的输入信号带宽范围。法是直接设计一个满足接收器最终要求的模数转换器,如图所示;然而为了达到射频输入频率,模数转换器的采样频率将达至/;黄
模数转换器、两步式模数转换器、折叠内插模数转换器等,应用于中等采样频率和中等转换速率的流水线结构的动态范围需满足纳伏数量级的信号幅度。由于电路技术和物理层的限制,在当今技术下这是不可行的。为了得到更好的电路集成度,第二种方法实现的接收器结构被广泛应用和发展,即超外差式邮掌鳎缤所示;其即将射频信号调制解调至中频信号,再传输至模数转换器的输入端。模拟信道选择滤波器和可变增益放大器汉土硕远段б约白换精度的要求,所要求的信道频率较低,所以只需要较低的采样线性度和采样率即可从中频范围中被数字化并得到较大的动态范围【俊解调至中频的输入信号对模数转换器的带宽范围提出了要求,需要该模数转换器能够采样较大输入带宽范围的信号。相比于其他结构,如全并行模数转换器可以更好地满足宽带输入范围这一要求。在基带频率为中频信号,要求较大信号带宽的设计中,采样信号的线性度、图直接转换射频信号式接收器图中频采样的超外摹式接收器欠采稃应用的伏比特,缀兆攘魉呓峁鼓J;黄第一章引言。
∞以及大动态范围是关键因素。例如,采样开关中必须使用应用意义中的总体发展趋势,它在数据通信、液晶显示驱动、低场⒏咔逦值视等方面都有着广泛的应用。在高清晰数字电视信道解调芯片的设计中,浚琎信道解调方式经过射频前端和中频自动增益控制男藕牌德饰兆赫兹J;黄鞑裳氖敝悠德饰样输入设计。由于髦品绞娇梢源観~疵扛