流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器偽隨機(jī)序列注入后臺(tái)快速數(shù)字校準(zhǔn)技術(shù)研究.pdf

1、SoC時(shí)代，隨著CMOS工藝演進(jìn)，系統(tǒng)芯片集成的強(qiáng)烈需求給模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)帶來諸多挑戰(zhàn)。器件按比例縮小和電源電壓降低等因素帶來了模擬電路的非理想效應(yīng)顯著、動(dòng)態(tài)范圍降低、功耗增加、帶寬受限、穩(wěn)定性變差及技術(shù)革新成本提高等問題。本論文研究高性能ADC的數(shù)字輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，借助數(shù)字信號(hào)處理知識(shí)體系的完備性，利用大規(guī)模數(shù)字電路在工藝、面積和功耗上的優(yōu)勢(shì)，減輕高性能ADC存在于架構(gòu)、工藝、性能、面積、功耗等多方面的設(shè)計(jì)約束，用附加的數(shù)字輔助電路換取

2、模擬電路系統(tǒng)的性能提升。
　　 首先，系統(tǒng)地歸納了采用數(shù)字信號(hào)處理知識(shí)體系的數(shù)字輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的普適體系架構(gòu)、一般性設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)流程，并以偽隨機(jī)序列注入后臺(tái)數(shù)字校準(zhǔn)技術(shù)作為數(shù)字輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的代表性研究實(shí)例展開探討。文中研究偽隨機(jī)序列注入校準(zhǔn)技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)、基礎(chǔ)理論和算法優(yōu)化，解決系統(tǒng)到電路各個(gè)層次的一系列關(guān)鍵技術(shù)問題，使偽隨機(jī)序列注入校準(zhǔn)技術(shù)能夠消除電容失配、運(yùn)放有限開環(huán)增益等主要非理想效應(yīng)，具備實(shí)時(shí)連續(xù)校準(zhǔn)功能以及對(duì)外界干擾和

3、輸入信號(hào)不敏感等特性。
　　 其次，針對(duì)偽隨機(jī)序列注入后臺(tái)數(shù)字校準(zhǔn)技術(shù)校準(zhǔn)速度緩慢的問題，在頻率域定量分析校準(zhǔn)算法，建立相關(guān)算法與功率譜的數(shù)學(xué)關(guān)系，提出了改善校準(zhǔn)速度的有效方法是減小相關(guān)去干擾電壓幅度的觀點(diǎn)。以頻率域分析的結(jié)論為理論依據(jù)，基于ADSC調(diào)制結(jié)構(gòu)，提出了數(shù)字高有效位削減技術(shù)和可配置雙轉(zhuǎn)換技術(shù)，不同程度地降低相關(guān)去干擾電壓的幅度，從而提高級(jí)間增益估計(jì)值的收斂速度，改善偽隨機(jī)序列注入校準(zhǔn)技術(shù)校準(zhǔn)速度緩慢的問題。