面向手持終端的系統(tǒng)芯片中ADC IP核的設(shè)計.pdf

1、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(簡稱ADC)是模擬電路和數(shù)字電路的接口，是手持終端中不可缺少的組成部分。由于手持終端對便攜式、高性能、低功耗、低成本等性能的要求，單片的ADC芯片越來越成為系統(tǒng)應(yīng)用的瓶頸，將ADC及其它電路IP核集成在一起成為系統(tǒng)芯片已是大勢所趨。ADC作為一個數(shù)模混合電路，在設(shè)計和制造上都是一個相當(dāng)大的挑戰(zhàn)，因此設(shè)計一個與數(shù)字工藝兼容的ADCIP核是實現(xiàn)ADC在系統(tǒng)芯片中集成的重點和關(guān)鍵。 本文設(shè)計了一種面向手持終端應(yīng)用且能與數(shù)字

2、電路工藝兼容的ADCIP核。采用Top-Down的設(shè)計方法，分別進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計、電路模塊設(shè)計、總體設(shè)計與參數(shù)模擬仿真和物理版圖設(shè)計。在分析GMSK信號采樣和觸摸屏信號采樣等兩個具體的應(yīng)用基礎(chǔ)上，根據(jù)手持終端系統(tǒng)對信號采樣的特點和要求，設(shè)計了ADCIP核的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并確定了系統(tǒng)的各項性能指標(biāo)。重點優(yōu)化設(shè)計與實現(xiàn)了各個電路模塊，不但保證了電路的性能，而且有效地減小了芯片面積。采用鎖存器型比較器結(jié)構(gòu)有效地提高了比較器的響應(yīng)速度，在鋸齒波電路中

3、，設(shè)計了獨特的參數(shù)配置分級加權(quán)的恒流源電路結(jié)構(gòu)，通過改變鋸齒波頻率，實現(xiàn)了采樣頻率和轉(zhuǎn)換精度的參數(shù)可配置，同時也大大地減小了ADC的版圖面積。本文采用先進(jìn)的數(shù)?；旌戏抡娣椒?，對各項性能指標(biāo)進(jìn)行了具體的模擬和分析，并最終實現(xiàn)了一個參數(shù)可配置的ADCIP核，論文還就ADCIP核的調(diào)用進(jìn)行了闡述。文中所使用的模型參數(shù)和物理規(guī)則均按照TSMC0.25umMPW工藝進(jìn)行。 本ADCIP核模擬部分的版圖面積僅8088.39um2，轉(zhuǎn)換精度可