文档介绍：西北工业大学
硕士学位论文
片上10比特40兆赫兹流水线A/D转换器设计
姓名:李莎
申请学位级别:硕士
专业:电工理论与新技术
指导教师:段哲民
20060301
摘要际随着集成电路设计和生产工艺的飞速发展,集成电路已经进入系统级芯片锥巍T谕ㄐ拧⑹悠荡淼然旌闲藕畔低持校咚佟⒌凸腁/;器是一个十分关键的部分。与其他结构相比较,流水线疍转换器结构的特点是既能实现高速又能实现相当高的分辨率。本设计采用混合信号生产工艺,实现转换精度为比特、转换速率为腁/;黄鳌在流水线疍转换器设计中,为了尽量降低功耗和面积,并实现低电源供电,以及兼顾高速的要求,整个疍转换器由蹲蛹兜缏反W槌桑每级】.忍兀⒉捎眉都涞鹘诜桨福莞骷兜缏返闹副暌G笊杓谱蛹兜缏罚从而实现了低功耗,同时通过采用数字校正电路降低对比较器的精度要求,使之更容易实现。采样保持电路的设计是流水线疍电路设计的关键,本文根据疍转换器指标要求,通过对;黄鞯奈蟛罘治觯频汲鲈朔诺脑鲆婧痛宽设计指标。在电路和版图设计后期,通过抡嫫鹘械缏贩抡妫⒉捎弥行竟模型进行版图后仿真,输入信号为,采样频率为保;痪ǘ饶芄淮锏行皇阆低骋G蟆T谧钪的芯片测试结果中,男酒婊,在缭吹缪瓜的功耗为关键词:流水线徊裳3值缏罚辉怂惴糯笃西北阂荡笱妒垦宦畚
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几种典型的信号系统的处理结构如图~所示。随着数字信号处理技术的发展,系统处理数字信号的速度也越来越快,对信号的精度要求越未越高,由于模/数转换器和数/模转换器在数字系统与外界之间起桥梁作用,因此要求作为接的模/数转换器和数/模转换器也要满足数字处理系统对速度和精度的更商要求。疍转换器从早期的组件型和混合集成型到单片集成再到现在作为低承酒诓康淖酉低车缏罚珹/;黄的发展充分体现了模拟和数字系统相互结合的趋势。西北工业大学硕士学位论文第一章绪论目图模拟世界和数字信号处理系统圈图像处理系统图手持通信系统图磁盘读取系统岛蕖蓿琠阅縧
随着设计技本的发展和生产工艺的进步,现在市场上不断出现高性能的具有最高的精度,全并行训烁型疍转换器具有最快的速度。∑一;黄以及与嫒莸忍氐悖蛊涞玫搅斯惴旱挠τ谩O衷谑谐〕鍪鄣摹埔弧鰽/信号的处理。全并行闪烁型;黄骶哂凶羁斓乃俣龋撬孀抛;黄魑皇流水线~;黄魇恰挚梢允迪指咚佟⒏呔ǘ取⒌凸牡腁/;黄鳌和转换速度。相比于全并行闪烁型~;黄鳎谙嗤木ǘ认拢魉逜/传统的疍转换器可以分为积分型和比较型两大类,积分型包括单积分型、双积分型、电荷平衡型和脉宽调制型,比较型按大类可分为反馈比较型和非反馈比较型,前者可分为逐次近似比较型和跟踪比较型,后者可分为串行型、并行型和改进型。一般而言,积分型疍转换器主要用于低速应用,反馈型用于中速应用,串行比较型和并行比较型主要用于高速领域。疍转换器,其在速度和分辨率方面与以往的模/数转换器相比有了极大的提高。现在的疍转换器在转换速度上可达到数百兆每秒,在转换精度上可以达到位以上。目前研究的比较广泛的转换器有全并行闲烁型/转换器、自校正疍转换器、流水线疍转换器、基于折叠和插值技术的疍转换器、电流型转换器和∑一/;黄鳌T谏鲜鲎;黄髦校埔籄疍转换器又被称为过采样转换器,由于具有相对简单的结构、较低的价格、优越的性能转换器可达至位的精度,但是由于可处理的信号频率低,因此只适用于音频的增加,所用的比较器的数目也会成几何级数增加。因此只有在需要高速且精度要求不高的情况下,或仅将其作为多级疍转换器中的一个子疍时,才使用金并行的疍转换器。这种结构的疍转换器最近发展很迅速,是因为它同时兼顾考虑了芯片的面积转换器