應(yīng)用于電阻式觸摸屏控制的12位SAR型模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì).pdf

1、作為溝通模擬世界和數(shù)字世界的橋梁，A/D轉(zhuǎn)換器已經(jīng)成為集成電路中最重要的模塊之一。本文設(shè)計(jì)一種SAR型A/D轉(zhuǎn)換器，主要在便攜式電子設(shè)備領(lǐng)域的觸摸屏控制中運(yùn)用。
　　本文通過比較常用的幾種A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)，從速度、精度、功耗、成本幾方面折中考慮，選擇了逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，又因?yàn)槿姾稍俜峙涞慕Y(jié)構(gòu)具有采樣/保持模式，省去了傳統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換器中所需的采樣/保持電路。所以最終設(shè)計(jì)圍繞全電荷再分配的結(jié)構(gòu)SAR型A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行。

2、>　　采樣通道關(guān)系到采樣輸出電壓與采樣輸入電壓的線性度，因此通道的設(shè)計(jì)在本文中也有涉及。D/A轉(zhuǎn)換器中的電容陣列采用了2級(jí)D/A轉(zhuǎn)換器(4MSB加8LSB)的方式實(shí)現(xiàn)了電荷按比例縮放，大大降低了電容的面積。
　　比較器采用了級(jí)聯(lián)失調(diào)校準(zhǔn)技術(shù)，級(jí)聯(lián)失調(diào)校準(zhǔn)將傳統(tǒng)輸入校準(zhǔn)(IOS)或輸出校準(zhǔn)(OOS)交替進(jìn)行，降低了比較器的失調(diào)。通過仿真，該比較器在2MHz時(shí)鐘下，可以有效區(qū)分200μV壓差，校準(zhǔn)10mV輸入失調(diào)，3V電壓下典型功耗2

3、34μW。
　　通過時(shí)序設(shè)計(jì)使A/D轉(zhuǎn)換器具有6通道采樣的功能。采用串行控制序列，可以實(shí)現(xiàn)通道切換和工作模式的切換。本文還通過對(duì)工作時(shí)序優(yōu)化，在2MHz時(shí)鐘下，以16個(gè)時(shí)鐘作為一個(gè)轉(zhuǎn)換周期，A/D轉(zhuǎn)換器達(dá)到了125kSps的吞吐率。
　　本文使用hspice和Matlab工具，對(duì)此次設(shè)計(jì)中的A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行了功能和性能仿真，得到±2LSB的積分非線性(INL)，±1LSB的差分非線性(DNL)的結(jié)果。
　　模擬電路版圖