嵌入式多通路10位SAR ADC設計.pdf

1、國內圖書分類號：TN432國際圖書分類號:621.3.049.774工學碩士學位論文嵌入式多通路10位SARADC設計碩士研究生：馬曉旭導師：葉水馳教授申請學位：工學碩士學科、專業(yè)：微電子學與固體電子學所在單位：微電子科學與技術系答辯日期：2007年7月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文III摘要系統(tǒng)級芯片(SoC:SystemonChip)的不斷發(fā)展，在推動微控制器（MCU）、數(shù)字信號處理器（DSP）、微機械電

2、子系統(tǒng)（MEMS）的發(fā)展的同時，也推動了嵌入式模數(shù)轉換技術的發(fā)展。作為自然界模擬信號與計算機可處理的數(shù)字信號的交互界面，嵌入式ADC涉及到通信、交通運輸、醫(yī)療設備、數(shù)據采集系統(tǒng)、工業(yè)工程控制等諸多方面，成為嵌入式系統(tǒng)不可或缺的重要模塊之一。為了滿足嵌入式系統(tǒng)對ADC的面積小、功耗小、易實現(xiàn)等要求，本文采用逐次逼近型電路結構，設計了一款10位8通路輸入的模數(shù)轉換器，設計整體分為模擬與數(shù)字兩個子系統(tǒng)，模擬子系統(tǒng)包括模擬多路復用器、緩沖放大器

3、、偏置電路、比較器、復合型DAC。其中，緩沖放大器采用軌至軌輸入的電壓跟隨器結構，使其可在電源電壓至地的范圍內對信號進行無誤差傳輸；比較器采用三級級聯(lián)、自動較零的高速比較器結構，不僅實現(xiàn)了高增益，還減小了傳輸延遲，其比較精度為3mV；DAC采用了電阻分壓及電荷分配相結合的復合結構，其中高七位采用等值電阻分壓結構，低三位采用電荷分配結構。這種分段復合的結構不斷避免了大電容引入的匹配性問題，還緩解了由于制造工藝帶來的電阻誤差所引起的精度下降

4、問題。數(shù)字子系統(tǒng)包括逐次移位寄存器、狀態(tài)機及時序控制邏輯，其中逐次移位寄存器為系統(tǒng)提供二進制逐次逼近算法；狀態(tài)機根據需要，控制系統(tǒng)在系統(tǒng)空閑、緩沖放大器采樣、緩沖放大器旁路采樣、逐次逼近轉換四個工作狀態(tài)下工作；時序控制邏輯則根據系統(tǒng)的不同工作狀態(tài)，來控制系統(tǒng)的工作時序。本設計由雙電源供電，其中模擬電壓為3.3V，數(shù)字電壓為1.8V。電路版圖采用和艦公司的0.18μm工藝完成了關鍵模擬子電路的版圖設計。關鍵詞關鍵詞模數(shù)轉換器；逐次逼近結構