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高速高精度数模转换器的设计与实现

作　者: 刘国家
导　师: 何乐年
学　校: 浙江大学
专　业: 电路与系统
关键词: 电流舵数模转换器瞬态非理想行为电流源开关
分类号: TN792
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着通信和多媒体技术的快速发展,高速高精度数模转换器得到了大量的应用。对于一些应用,例如高清晰度电视、直接数字频率合成以及无线通信系统信号发射,要求数模转换器具有很好的动态性能指标,例如SFDR’性能参数。然而,随着转换速率和转换精度的增加,转换器的动态性能受到更多的误差影响。其中,最重要的误差就是开关过程中的瞬态非理想行为。开关的瞬态非理想行为包括：时钟馈通效应、非对称式开关过程和开关时序误差。本文详细地分析了这三种误差对数模转换器动态性能造成的影响,并提出了一种新型的电流源开关,有效地改善了开关瞬态非理想行为。本文提出的电流源开关具有以下特点：一、该电流源开关可以工作在开关摆幅较小的条件下。二、该电流源开关实现了时钟馈通误差的同步补偿,有效地消除了非同步补偿可能带来的信号杂散。基于提出的新型电流源开关电路,本文设计了一个12位1GSamples/s的电流舵DAC芯片。芯片采用LVDS高速信号接口,差分电流为20mA的输出,其中高5位被译成温度计码,控制电流源阵列中的31个单元；中间3位也被译成温度计码,控制电流源阵列中的7个单元；最后4位保留二进制码直接控制电流源阵列中的单元。芯片采用TSMC公司的0.18μm混合信号工艺设计、仿真并流片测试,芯片的面积为2.34x2.34mm2。测得的DNL和INL分别为0.8LSB和0.9LSB。转换器的动态性能指标SFDR在400MSamples/s采样率,100MHz输出情况下可以达到66dB。

高速高精度数模转换器的设计与实现

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