開題報(bào)告基于cmos的高精度低功耗電壓比較器的設(shè)計(jì)與仿真

1、中北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告學(xué)生姓名：名：XXX學(xué)號：號：1406034121學(xué)院：院：儀器與電子學(xué)院專業(yè)：業(yè)：微電子科學(xué)與工程設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目：基于CMOS的高精度低功耗電壓比較器的設(shè)計(jì)與仿真指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師:XX2017年11月7日1.11.1本設(shè)計(jì)研究背景本設(shè)計(jì)研究背景當(dāng)前便攜式通訊產(chǎn)品、高清視頻產(chǎn)品、精密測量儀器和儀表、定位導(dǎo)航系統(tǒng)等領(lǐng)域的快速發(fā)展，推動著ADC向高速高分辨率和低功耗的方向發(fā)展?，F(xiàn)在國際主流的ADC電路結(jié)構(gòu)有快閃AD

2、C，流水線ADC、折疊內(nèi)插ADC等。隨著系統(tǒng)芯片的功能越來越復(fù)雜集成度的不斷提高電路規(guī)模的不斷擴(kuò)展芯片的功耗己成為日漸突出的問題。盡管近幾年集成電路的供電電壓有所下降，但是功耗卻增長了近兩倍同時(shí)芯片面積的不斷減小導(dǎo)致功率密度更大程度地增長。這直接導(dǎo)致芯片散熱設(shè)計(jì)難度和封裝成本越來越高進(jìn)而影響芯片的可靠性。所以，減小芯片功耗對于芯片設(shè)計(jì)的成敗是至關(guān)重要的。在諸如筆記本、手機(jī)、掌上電腦等手持式便攜系統(tǒng)中采用高功耗的系統(tǒng)芯片勢必大大減小電池的

3、使用壽命[1]。目前，集成電路尺寸己進(jìn)入到超深亞微米階段，特征電壓也降到1V以下，功耗問題伴隨著噪聲及短溝道等效凸顯出來。雖然芯片電源電壓越來越低，但由于電路集成度的不斷提高，單位面積芯的功耗越來越高。低功耗、高速度、低噪聲等性能要求加大了集成電路設(shè)計(jì)的難度。特別是在一些便攜式電子產(chǎn)品中，如手機(jī)、筆記本電腦、掌上游戲機(jī)等，低功耗設(shè)計(jì)芯片電路的重要性能指標(biāo)之一。深亞微米下短溝道和噪聲溫度等效應(yīng)使諸如高線性度、高速、低功耗數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(ADC

4、)等混合信號電路設(shè)計(jì)難度加大。作為模擬前端重要模塊的模數(shù)轉(zhuǎn)換器需要工作在較低功耗下以滿足嵌入式便攜式系統(tǒng)低耗能要求，此類模塊廣泛應(yīng)用于手機(jī)、PDA3G無線終端和WLAN中[2]。1.21.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1發(fā)展歷史關(guān)于比較器的研發(fā)歷史，綜合國際和國內(nèi)模數(shù)轉(zhuǎn)換器發(fā)展的情況來看，其趨勢是追求低功耗、高精度高速度、低的傳輸延遲時(shí)間，低輸入失調(diào)電壓及低踢回噪聲。比較器結(jié)構(gòu)一般為全差分、可再生式、多級放大的級聯(lián)形式。比較器前

5、面放置一個(gè)緩沖放大器，用來降低回踢噪聲。用采樣電容可抵消失調(diào)誤差，但采樣電容應(yīng)盡量小，以提高電路帶寬，而且采樣電容的下極板應(yīng)連到管子?xùn)艠O，上極板連到驅(qū)動源。在高速應(yīng)用時(shí)，用瞬時(shí)短路法使比較器得到迅速恢復(fù)[2]。2006年9月，ADI(AnalogDeviceIncpation)推出ADCMP60x系列滿電源擺幅的比較器，適合于高速，低功耗，RR擺幅和高精密度應(yīng)用。該系列比較器可提供多種可編程延遲，從lns到35ns(隨機(jī)抖動小到2.5p