学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

带有时域误差校正系统的高速高精度电流舵数模转换器设计

作　者: 施琦锋
导　师: 何乐年
学　校: 浙江大学
专　业: 电路与系统
关键词: 电流舵数模转换器动态误差校正
分类号: TN792
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 41次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

微系统在日常生活、商务和生物医疗等领域的大量应用和广阔的发展前景对系统中不可或缺的数据转换器的发展也提出了更多新的要求。数模转换器作为连接内部逻辑电路和外部模拟世界的重要桥梁,它的功耗,性能和体积都影响着整个微系统的实用性和可靠性。电流舵数模转换器是目前高速高精度数模转换器设计中最为流行的结构。构成电流舵数模转换器的模块有接收电路、译码电路、锁存器电路、开关驱动电路、开关电路和电流源阵列等。本文设计了一个采用TSMC0.18μm混合信号工艺的12位500MHz的电流舵数模转换器,它包括了接收电路、译码电路、锁存器阵列、开关驱动阵列、开关阵列和电流源阵列。数模转换器内核在后仿条件下,可以在全奈奎塞特带宽下实现65dB以上的无杂波动态范围。在电流舵数模转换器电路中也存在很多误差,如由电流源失配引起的静态误差和由时钟信号失配引起的动态误差,这些误差需要通过仔细的版图设计和校正电路加以去除。动态校正系统的作用在于去除电流舵数模转换器中存在的时域误差,它的设计需要考虑检测和误差去除的精确性、高效性和可靠性。同时,校正电路本身的存在不应该给正常工作电路带来任何一点性能上的下降,包括输出信号的性能和功耗。本文设计的动态误差校正系统利用了时间差放大器和时数转换器,可以在3到4个周期内检测出小于500fs的时域误差,当数模转换器中存在方差为2ps的时域误差时,最多可以提升无杂波动态范围10dB

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章引言  11-15
  1.1 研究背景及现状  11-12
  1.2 高速高精度DAC的设计与挑战  12-13
  1.3 国内外研究和发展现状  13-14
  1.4 论文安排  14-15
第2章数模转换器基本原理与转换器结构选择  15-27
  2.1 数模转换器基本原理  15-16
  2.2 数模转换器基本参数  16-22
    2.2.1 静态参数  16-18
    2.2.2 动态参数  18-20
    2.2.3 数模转换器的分类  20-22
  2.3 电流舵数模转换器  22-24
  2.4 用于电流舵数模转换器的校正技术  24-27
    2.4.1 静态校正  24-25
    2.4.2 动态校正  25-27
第3章高速高精度数模转换器的电路实现  27-39
  3.1 系统框图  27-28
  3.2 模块电路设计考虑  28-39
    3.2.1 LVDS接收电路  28-30
    3.2.2 译码电路(Themometer Decoder)  30-31
    3.2.3 锁存器(Latch)  31-33
    3.2.4 开关驱动电路(Switch Driver)  33-35
    3.2.5 电流舵结构  35-37
    3.2.6 电流源阵列(Current Source Array)  37-39
第4章用于电流舵数模转换器的动态校正技术  39-46
  4.1 系统设计  39-40
  4.2 模块电路设计  40-45
    4.2.1 时间检测器(TMC)  40-43
    4.2.2 校正系统中的电流元  43
    4.2.3 电流比较器  43-44
    4.2.4 延时电路  44-45
  4.3 校正流程  45-46
第5章电流舵数模转换器的版图考虑与仿真结果  46-53
  5.1 版图考虑  46-49
    5.1.1 锁存器阵列  46-47
    5.1.2 开关驱动阵列  47
    5.1.3 开关阵列  47-49
  5.2 仿真结果  49-53
    5.2.1 数模转换器核心电路的后仿真结果  49-50
    5.2.2 动态误差校正系统仿真  50-53
第6章总结与展望  53-55
参考文献  55-59
个人简历、在学期间发表的学术论文和科研成果  59

带有时域误差校正系统的高速高精度电流舵数模转换器设计

内容摘要

全文目录

相似论文