一种低功耗SARADC的设计

《一种低功耗SARADC的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据DESIGNOFASARADCWITHLOWPOWERCONSUMPTIONAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYSuiTaoSupervisedbyProfessor胁JinandSeniorEnd"DingGuohuaenlortznKlneer19lngUuonuaSchoolofIntegratedCircuitsSoutheastUniversityJune2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位

2、论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：Et期：竺!!：!f乒东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文

3、被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：篮!堑导师签名：姜金日期：细。咿l'．尹万方数据摘要随着数字技术的飞速发展，数字AC／DC电源得到广泛应用，相对传统的模拟电源，采用数字算法控制的开关电源具有控制灵活、便于集成、效率高、绿色环保等特点。模数转换器(AnalogtoDigitalConvener，ADC)作为模拟信号与数字信号的接口电路，可以直接监测AC／DC输入信号的变化，并将模拟量转换为数字量，提供内部数字逻辑做相关运算和控制处理，ADC性能的高低，直接影响到AC／DC整体

4、性能的发挥。应用于数字AC／DC电源中的ADC在面积、功耗和精度等方面存在严格约束。逐次逼近型(SuccessiveApproximationRegister,SAR)ADC是一种低采样率、中等以上精度的ADC，具有尺寸小、功耗低、结构简单等优点。本文重点设计了一款低功耗电荷重分配型SARADC，该系统基于分段电容数模转换器(DigitaltoAnalogConverter,DAC)结构，对转换过程中开关切换策略进行优化，降低系统功耗；采用单位耦合电容连接高低段电容阵列，改善系统精度；采用输出失调存储(OutputOffsetStorage)技术减小比较器

5、工作过程中的随机失调；优化数字逻辑、简化控制电路，降低电路设计复杂性，同时进一步降低功耗；版图布局采取共质心原则，提高电容匹配度。同时对影响系统精度的非理想因素做了理论分析。在Chartered0．35ktm2P4MCMOS工艺下，采用CadenceDesignSystem的EDA设计软件，完成电路的设计、仿真、版图设计以及后仿验证。ADC输入信号电压范围为0~2V，时钟频率为2MHz。后仿结果表明：在100kS／S采样速率下有效位数为9．75bit，信号噪声失真比为60．5dB；在3．3v电源电压下，平均功耗为268“W。达到预期设计的指标要求。本文所设

6、计SARADC在速度、精度、功耗和成本等方面具有综合优势，可应用于数字便携设备中，市场应用广泛。电源关键字：逐次逼近型模数转换器，分段电容阵列DAC，低功耗，输出失调存储，数字万方数据AbstractWiththerapiddevelopmentofdigitaltechnology,digitalpowerAC／DChasbeenwidelyused．Comparedwiththetraditionalanalogpowercontrolmode，digitalcontrolledpowersupplyswithflexiblecontrol，easeo

7、fintegration，highefficiency,greenfeatures．Astheinterfacecircuitofanaloganddigitalsignals，ADC(AnalogtoDigitalConverter)Candirectlymonitorandreactinputsignalchanges，convertanalogtodigital，applytothedigitallogiccontrolcircuit．ADCdirectlyaffectstheAC／DCoverallperformance．Appliedtodigi

8、talpowerAC／DC，ADCpresenceofstrict