適用于傳感器接口的高精度軌到軌R2RDAC的設(shè)計.pdf

1、當前汽車市場一片欣欣向榮，智能汽車更是科技熱點，而智能化則主要靠汽車電子設(shè)備來實現(xiàn)。大眾對汽車的安全性和舒適性越來越重視，從而催生了對汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的極大需求，并且對產(chǎn)品的低功耗、高精度有很高要求。汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)電路核心是模數(shù)轉(zhuǎn)換器。針對該背景，本文重點研究并設(shè)計了適用于汽車發(fā)動機傳感器接口的高精度軌到軌的R2R型DAC。
　　本論文深入研究了DAC的理論基礎(chǔ)，常用的DAC有current-steering型、St

2、ring電阻型、電荷再分布型及R-2R倒梯形電阻網(wǎng)絡(luò)型等幾種類型。針對汽車電子用的DAC需求，本文對各種結(jié)構(gòu)的DAC特性進行了分析總結(jié)。R2R型的DAC具有結(jié)構(gòu)簡單，功耗低，面積小，分辨率高的優(yōu)點，而根據(jù)汽車發(fā)動機傳感器接口應用需求，DAC分辨率為10bit，建立時間小于10μs，所以本文采用R2R型DAC就可以滿足要求。
　　本文采用不交疊時鐘電路解決了傳統(tǒng)電路大電流毛刺問題；采用開關(guān)陣列匹配技術(shù)減小了INL和DNL；優(yōu)化了ra

3、il-to-rail輸出放大器；減小了INL、DNL和失調(diào)誤差以及建立時間；通過LDO提供穩(wěn)定的參考電壓。而且，本文采用多種工作模式及不同的工作頻率實現(xiàn)低功耗設(shè)計。
　　采用AMS0.35μm5V1P5M工藝實現(xiàn)了R2R型DAC的設(shè)計。仿真結(jié)果表明，DAC的INL為±0.32LSB，DNL為±0.45LSB，具有很高的精度，輸出范圍為4.6mV-4.992V，建立時間為1.21μs。版圖面積為400μm×360μm，符合spec需