文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
逐次逼近式ADC的功耗与精度平衡设计研究
姓名:高翔
申请学位级别:硕士
专业:微电子与固体电子学
指导教师:杨银堂
20100101
摘要集成电路设计已经进入片上系统锥危丛诘ジ鲂酒鲜迪忠桓霭个数字模块和模拟模块的系统集成。作为模拟信号和数字信号的转换接口,数据转换器成为酒胁豢苫蛉钡淖槌刹糠帧=胄率兰鸵岳幢阈降缱由璞负新兴的生物医学传感器、无线传感器网络发展迅速,对疍转换器的精度和功耗提出了更高的要求。而逐次逼近式疍转换器因其具有结构简单、工艺兼容性高、功耗低、转换精度高等特点而越来越受到亲睐。低功耗,高精度的逐次逼近式疍转换器设计也成为学术界研究的热点。本论文分别深入分析了采样开关工作状态中的非理想因素,电荷注入效应以及元件间失配对疍转换器转换精度的影响和新型集成电路工艺条件下,电源电压不断降低的对疍转换器中模拟模块信噪比、速度、摆率等性能的影响和在低供电电压下这些参数与功耗的关系,并着重分析了电源电压的降低对疍转换器采样开关和运算放大器的性能的影响。基于以上理论分析,完成一款低压低功耗位痵的/;黄鞯电路设计,并基于工艺对电路进行了仿真。设计中采用本文首次提出的峁笵/;黄骱陀τ檬У魇涑龃娲⒓际醯亩嗉都读Hú罘纸构比较器,有效降低了器件不匹配和电荷注入效应对疍转换器转换精度的影响,提高了疍转换器的转换精度。另外本文还介绍了几种新型的低功耗电容网络结构,并对其设计进行了对比分析。关键词:逐次逼近式疍转换器高精度低功耗峁
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同期兰创新性声明本人签名:麴搁关于论文使用授权的说明日期玉￡旱日期超￡垒:秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人声明所呈交的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中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安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做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切的法律责任。本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再攥写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。C艿穆畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑本学位论文本人签名:导师签名:年解密后适用本授权书。
瓵中比较器和瞧渲饕5哪芎哪?椋襍噜。撼木ǘ纫仓饕J第一章绪论弟一早课题的意义国内外发展现状源电压可以有效降低数字电路功耗,而对于模拟电路,由于对噪声,摆幅及精度逐次逼近式模拟数字转换器饕S刹裳3值缏罚冉掀鳌、逐次逼近寄存器笆挚刂坡呒甯霾糠肿槌桑喽杂谄渌峁沟哪D馐字转换器芯哂薪峁辜虻ァ⒌凸暮徒细叩姆直媛实奶氐恪F涫谐《ㄎ晃中、高分辨率低功耗钟械腟采样频率可以达到痵,分辨率在坏弧S捎赟—哂辛己玫牡凸奶匦允蛊湓诒阈绞胂嗷摄影机,手机、个人电子助手等便携式数码设备中有广泛的应用前景,极低功耗,中等分辨率腟在新兴的生物医学传感器及无线传感器网络妊芯苛煊蛑懈潜甘芮睐。低功耗,超低功耗的瓵也成为学术界研究的热点。,新型的嗖捎玫荷按比例分配缩放,且多采用两段式】以提高姆直媛剩=档虳动态功耗,提出了很多新的电容阵列结构和开关控制技术,有效降低了谧;还讨械亩模晃=;恢芷谀诒冉掀鞴模煌还有很多研究工作是着力于降低电源电压的途径来降低电路功耗。近期报道的低压低功耗瓵多采用以上一到两种技术,功耗可降至几十毫瓦至几十微瓦/每次转换功耗降至几十。下面几段将对以上三种技术的发展状况做简要介绍。一,降低电源电压,降低电路的供电电压不但是降低电路功耗的有效途径也是现在新兴的便携式生物医学传感器和无线传感器网络对岢龅男碌囊G捎玫绯兀裟艿绯毓┑绲纳璞钙涮峁┑牡缭吹缪菇衔S邢。降低电路电第一章绪论三百
论文主要工作和结构安排没有对其模拟模块的线性度有很高的要求,但其偏置电路及采样开关电路限制了来减小采样开关的开关电阻,提高采样开关的线性度,在电压比较器及采样保持电路中使用结构较为简单的电路并使晶体管工作在弱反型区等方法以满足低电源。近期有很多大学,研究机构从事这方面研究工作,美国;笱Ш日本的广岛大学等都有研究成果发表。其中美国