超低功耗流水線式ADC的研究與設(shè)計(jì).pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著數(shù)字化信息處理技術(shù)的飛速發(fā)展,模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)在無線通訊、數(shù)據(jù)采集等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。并且,隨著近年來便攜式設(shè)備的不斷普及,以及出于對(duì)成本、市場與環(huán)保等方面的考慮,ADC的超低功耗設(shè)計(jì)已成為當(dāng)今關(guān)注的熱點(diǎn)。
  本文以實(shí)現(xiàn)超低功耗為目標(biāo),基于SMIC0.18μm1P6M CMOS工藝,設(shè)計(jì)出一款工作在1.2V電源電壓下、采樣速率為500KSPS、平均動(dòng)態(tài)功耗只有160μW的8bit流水線式ADC。設(shè)計(jì)中主要采用將運(yùn)算放

2、大器的MOS晶體管偏置在亞閾區(qū)的方法來降低電路中的支路電流和所需的電源電壓,以及采用動(dòng)態(tài)鎖存比較器結(jié)構(gòu)并對(duì)其它電路模塊進(jìn)行低電壓設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)了超低功耗的設(shè)計(jì)目標(biāo)?;跀?shù)?;旌霞呻娐钒鎴D的設(shè)計(jì)原理和規(guī)則,采用全定制版圖設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了8bit流水線式ADC的版圖。
  設(shè)計(jì)中采用一共7級(jí)MDAC、每級(jí)1.5bit的流水線式結(jié)構(gòu),主要使用SynopsysHspice仿真工具對(duì)所設(shè)計(jì)的單元電路、模塊電路以及整個(gè)ADC系統(tǒng)進(jìn)行仿真,并在Ma

3、tlab工具中對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行靜態(tài)性能與動(dòng)態(tài)性能分析。仿真分析結(jié)果表明,在TT Corner下,采樣速率為500KSPS時(shí),ADC的靜態(tài)性能為:DNL在-0.34LSB~2.85LSB之間,INL在-2.24LSB~1.91LSB之間;動(dòng)態(tài)性能為:SNR在43.5dB以上,SNDR在42.5dB以上,SFDR在49.1dB以上,有效位數(shù)ENOB在6.78位以上。采用Cadence Virtuoso軟件實(shí)現(xiàn)版圖設(shè)計(jì),版圖面積約為744.25

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