8位电流模模数转换器设计研究

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1、西安电子科技大学硕士学位论文8位电流模模数转换器设计研究姓名：李发宁申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：张鹤鸣20050101摘要本论文憋基檬楚8位亳滚攘模数转换嚣(Analog-to-DigitalConverter，籍稼ADC)芯片的前端设计和研究。

2、9蠢着计算机技术、信号处理技术和微电予技术的遮速袋震，不断涌蕊密薪豹先遗静电子系统。这些系统霹广泛遮藏用于处理连续时间信号，包括语黹、声费、医学成像、雷达、仪器仪表、消费呶器、远程通讯等。由予数字集成魂路技术的遗猛发磁带来了前所来有的高复杂信号的处理能力，所

3、以人们希望搬模拟催号转换为数字信号寒处理，最艨霉转羧先模羧绩号。这就取决于电子系统的前端部件一ADc的快逡发展(ADC把连续时间信母转换成寓教对阅、二遴割缡玛鳃数字售嚣，便予屡级糖确熬凑速数字售号处理)。一般来说，根据数字化的信号要求不同，采用的ADC的结构不同的，而不同的ADC结秘，分瓣率帮转换速率等帮是不阕静。在既较了各种ADC静绩鞫和侥缺点之后，综合考虑到转换速率、精度和功耗等方面的因素，本文采用并行(Flash)流水线型(Pipelined)的结构。该结构结合了并行ADC转换速率高的优点和流水线掇ADC糖度赢的优点，同

4、时利用电路模法低功耗粒优势降低了电踌鲍功耗。可以滋此种电流模并行流水线法综合考虑多种髑素，鼹一种较优越的电路结构。它首先实现熹4位夔ADC(采曩劳行繇滚模ADC实凝戆)，寒4整数字痿号除了篱爨外，又通过DAC把高4位的数字信号转换为模拟信号，并与输入模拟僚弓进行楣减，瓣余豹僬整输入静信号遥遥电流敬大器，输入弱第二级著彳亍ADC中，实现低4位的数字信号输出，最后岛高4位数字信号台在一起构成熬个ADC的辕漱。离4往ADC与低4位ADC电路结构相同，龟流放大器把低4位的电流信号放大24倍，这榉前一级ADC就可以在繁二级笈用。ADC暾

5、踺缝橡中包攒电滚蒸准源、商精度电流镜、电流比较器、电流放大器等模拟电路模块，以及DAC数字电路模块，属于数模漏会毫路。峦予渡设诗数字毫鼹部分占静爨爨较少，j嚣巍电路结构相对简单，所以采用模拟集成电路设计方法，直接用电路图输入对电路滋抒没诗嚣访冀。先获毫路基本鏊元设诗和彷粪鑫发，然籍褥蓟窀路系统的设计和仿真验证。由于采用电流模法，电路的结构薪颖，不需要：Jn／减法电路和采样保祷电貉，使褥魄路功耗大大降低，芯片的面积嘏会大大减小。应用Cadence中的CAD工具和嚣镘华最上华半导体窍限公司的0．69m标准CMOS工艺库对瞧路遴行仿

6、真验证，设计出了8位10MHz电流模ADC，功耗只有8．67mW，达到了所要设计的摆标。美键遮：耄凌壤法搂数转换器魄流魄较器遗流基雍2AbstractAnewcurrentmodeA／DconverterAnalogtoDigitalConverterispresentedinthispaper，basedonaParallel(flash)andPipelinedA／DConverter．w曲therapiddevelopmentofcomputer，signalprocessandmicro-electronictechn

7、ology，newandadvancedelectronsystemcomesfornllargely．Inthepasttwentyyears．digitalICdevelopmentimprovessignalprocessability．Thissystemsarebeusedforcontinuoustimesignal，includingvideo，voice，medicineimaging，radar，instrument，consumedelectricalappliance，andlong—distanceco

8、mmunicationSOon．TheirsuccessfuluseattributetotherapiddevelopmentofADC(Itcanconvertcontinuoussignaltodigitalsignal，whichisdiscreteandbinarysystem．Atthesam_etime，theoutputofADCisconvenientforaccurateandhighspeeddigitalsignalprocess)．Inageneralway，accordingtodifferentr

9、equestofdigitalsignal，thecircuitstructure，resolution，sampleandconversionrateoftheADCisalsodifferent．ComparedallkindsofADCstructure，advanta