文档介绍：电子科技大学
硕士学位论文
用于温补晶振系统的12位逐次逼近型ADC设计与仿真
姓名:王鑫
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:唐广
20090501
摘要本论文的主要研究任务是要完成温度补偿晶体振荡器系统中疍转换器模块的设计,用以准确的将获取的模拟形式的环境温度转换为数字量。考虑到晶体振荡器的温度变化率不大,因此在对比各种结构疍转换器的特点后,最终采用了具有中等转换速率、高精度、低功耗特点的逐次逼近型结构的疍转换器。本论文采用工艺设计了一个单电源工作,基准电的逐次逼近型疍转换器。逐次逼近型疍转换器的设计主要由以下三大模块组成。位疉转换器模块:经过具体计算确定采用低弧⒏位的带分压电容的电荷分布式结构,并精心设计分压电容取值。采样保持电路的设计采用了电容下极板采样技术,避免了电荷注入效应引起的采样信号失真,其中采样电容复用高精度模拟电压比较器模块:采用前置放大级后接动态锁存器和数字锁存与缓冲电路的形式,其中前置放大级由电容耦合方式连接的三级低增益、高带宽差分放大器组成,利用每级前置放大器和模拟缓冲级电路的设计以及时钟控制来减小锁存器对前级的影响。失调电压消除采用输入失调储存和输出失调储存相结合的方式。寄存器逻辑与控制模块:逐次逼近寄存器逻辑由移位寄存器和触发器阵列产生,各模块的控制信号以一个采用格雷码编码的位计数器为基础来产生。在下的系统仿真结果表明,各模块仿真性能良好,逐次逼近型疍转换器的设计达到预定目标。关键词:逐次逼近,模数转换器,数模转换器,比较器压ǘ任唬俣任了疉转换器中的阵列电容。
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签名:』兰鑫日期:鹉晁暝挛独创性声明关于论文使用授权的说明期: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谢意。签名: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:
加第一章引言专课题的来源与应用这次毕业设计的题目来源于泉州文创科技电子有限公司提出的关于温补晶体振荡器系统的设计课题。该系统拟将温度传感器、疍转换器、疉转换器、逻辑电路、存储器集成在一个芯片上,再与晶振用陶瓷工艺封装在一起,其原理框图如图所示。系统的工作原理是:利用疍转换器来进行晶体振荡器工作环境温度的测量,逻辑电路将与测量值对应的修正值从电可擦写可编程只读存储器中提取,并由疉转换器的输出控制变容二极管电压,从而达到稳定不同温度时晶体的频率的目的。温补晶振系统的参考设计指标为:电源电压%、电源电流不大于⒐ぷ骰肪澄露却樱本论文的主要研究任务就是要完成该温度补偿晶体振荡器系统中疍转换器模块的设计与仿真,用以准确的将获取的模拟形式的环境温度转换为数字量,再以此为输入从后级的中读取相应的数字补偿值,将其转换为模拟形式的电压输出用于控制晶体振荡器中的压控电容,校正频率输出值,从而实现具有温度补偿功能的温补晶振系统。由于应用中的晶体振荡器系统的温度变化率不会太大,所以对疍转换器采样率的要求不会太高;而疍转换器的数字转换结果最终将转换为电压去控制晶体振荡器中的压控电容,用于补偿温度变化所带来的晶体振荡器的输出频率的变化,因此对疍转换器的精度有着较高的要求;另外,温度测量是一个长时间的反复的测量过程,要求长时间工作消耗的能量要尽可能的小,这就对疍转换器℃。晶体逻辑振荡传感器转换器电路/第~章引言八三极管图虏咕逭竦雌飨低吃砜蛲;晶体温度补偿\电压/【变容一
耋蠢匡卜器匡鬻匿热匿瓣课题研究意义与依据的低功耗提出了要求。基于以上特点,论文决定采用主流的逐次逼近型结构来设计符合要求的疍转换器,并且初步拟定了该逐次逼近型纳杓浦副晡#壕度位、采样率⒐男∮、单电源工作。计算机、数字通讯等数字系统是处理数字信号的电路系统。然而,真实世界中的信号都是模拟信号,,我们现在可以使用强大、灵活而可靠的数字信号处理骼炊阅D庑藕的数字形式进行处理,若有必要再把处理后的数字信号还原为模拟信号加以应用。这样就要求我们拥有能够把真实世界中的信号D庑藕变换为数字信号,以及把经过处理的数字信号还原为模拟信号的器件。疍转换器正是基于这种要求应运而生的,它是自然模拟世