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基于精度的12位逐次逼近型ADC的研究与设计

作　者: 胡春
导　师: 应建华
学　校: 华中科技大学
专　业: 软件工程
关键词: ADC 逐次逼近式 rail-to-rail运放 DAC模块
分类号: TN792
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 146次
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内容摘要


本文设计的是12位逐次逼近型ADC(Analog to Digital Converter)，主要包括采样/保持电路、比较器、DAC(Digital to Analog Converter)模块以及带隙基准电流源。采样/保持电路采用的是CMOS开关，比单沟道MOS开关有更大的导通状态动态范围。其中的单位增益运放采用的是rail-to-rail差分输入结构，实现了输入共模范围从0到Vdd的轨到轨输入，电流补偿技术使得输入跨导恒定，从而减小了频率补偿的难度使得相位裕度达到了78°，Class AB的输出方式使得运放在保持高效率输出的情况下减小了信号失真，同时折叠式共源共栅负载和两级放大的结构使运放能够达到90dB的高增益。比较器的输入和负载部分同运放一样，不同的是输出采用的是推挽输出，该结构能够保证在不牺牲速度的情况下，提高其驱动大容性负载的能力。DAC模块采用的是串行电阻电压按比例缩放结构，由相同类型DAC缩放组合分别处理高、低六位有效字，使得该模块的面积尺寸缩小很多。带隙基准电流源的基准电压随温度变化的幅度很小，温度曲线表明三种模型下总的温度系数为46.67 ppm/℃。整个电路的仿真采用的是0.25 CMOS工艺，电源电压为3.3Vμm。仿真软件采用的是Synopsys公司的Hspice-2005。仿真结果表明，设计的ADC分辨率在允许的共模范围中间电平能够达到12位，功耗为6.6mW，积分非线性INL和微分非线性DNL均超过了1LSB，在性能方面需要提高。

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 基本电子电路 > 数字电路 > 数模、数模转换电路
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