低功耗pipeline adc研究与设计毕业论文

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1、低功耗PipelineADC研究与设计毕业论文目录中文摘要I英文摘要III缩略表VII1绪论11.1应用背景11.2国内外研究现状21.3课题目标与意义31.4论文组织安排32ADC的性能参数及结构分类52.1ADC概述52.1.1静态参数52.1.2动态参数62.2ADC的结构分类72.2.1FlashADC82.2.2Two-stepflashADC92.2.3Folding-interpolatingADC102.2.4PipelineADC132.3不同结构ADC的性能比较142.4本章小结143系统结构设计与数字校正153.1Pipelin

2、eADC系统设计153.1.1电容匹配和非线性对级分布的影响153.1.2中间级的选择193.2数字校正22653.3ADC系统结构283.4本章小结284PipelineADC电路实现294.1采样保持（S/H）电路294.1.1开关电容电路的噪声294.1.2采样保持电路（S/H）结构314.1.3自举开关344.1.4运算放大器364.2SCMDAC电路394.2.1MDAC电路结构394.2.2MDAC中的噪声434.2.3受限带宽464.2.4电容匹配484.2.5MDAC电路设计494.2.6MDAC运放共享设计504.3Sub-ADC5

3、24.4FlashADC544.5时钟产生电路544.6基准源电路555系统仿真结果575.1系统设计575.1.1电路设计575.1.2版图设计585.2系统仿真595.2.1系统前仿595.2.2系统后仿605.3设计总结616总结与展望63致谢65参考文献6765缩略表ADCAnalogtoDigitalConverter模拟数字转换器SHCSample-and-HoldCircuit采样保持电路GSPSGigabitSamplesPerSecond每秒千兆次采样MSPSMegabitSamplesPerSecond每秒百万次采样THCTrac

4、k-and-HoldCircuit采样保持电路DRDynamicRange动态范围SFDRSpuriousFreeDynamicRange无杂散动态范围SNRSignaltoNoiseRatio信噪比THDTotalHarmonicDistortion总谐波失真SNDRSignaltoNoiseandDistortionRatio信号噪声失真比HMFHoldModeFeedthrough保持模式信号馈通LSBLeastSignificantBit最小刻度MSBMostSignificantBit最高有效位DNLDifferentialNonLinea

5、rity微分非线性INLIntegratedNonLinearity积分非线性ENOBEffectiveNumberofBits有效位数LPELayoutParameterExtraction版图参数提取LVSLayoutvsSchematic版图和原理图对照检查PLLPhaseLockedLayer锁相环LVDSLowVoltageDifferentialsignaling低压差分信号SPISerialPeripheralInterface串行外围接口65651绪论1.1应用背景集成电路已经发展到系统芯片的阶段，随着CMOS工艺的不断进步，由于CM

6、OS电路低成本、低功耗以及速度不断提升，CMOS模拟电路设计技术的不断进步，CMOS已经成为实现SOC的最好选择。而模数转换器作为电子通讯系统和大自然沟通的媒介，在这个大前提下飞速发展[1]。大自然中的信号为模拟信号，而电子通讯产品的工作方式就是一种数据转化的过程，所以研究模拟数字转换电路和我们的生活息息相关。通讯系统采集现实世界中的模拟信号，将采集到的模拟信号通过模数转换器转换成数字信号，在进行数字信号处理，最后将处理结果转化为模拟信号，从而满足人们生活中视听享受的需要[2]。将模拟信号转换为数字信号的电路就是我们要研究的ADC，所以研究ADC对于

7、提高现代电子系统的性能具有重要意义。模数转换器应用极其广泛，在不同的应用领域对ADC的性能要求不同，如采用采样率高达几个GSPSADC的宽带通信，对精度的要求较低，而图像数据采集系统则需要高精度的ADC来降低量化误差的影响，对采样率要求较低。在无线通信和军事等高端应用领域，需要ADC同时具有高速、高精度、低功耗和低噪声等性能。因此在不同的领域中，ADC向着高速、高精度和高性能三个方向发展。本文课题重点关注ADC在现代通信中的应用，一种可支持各种通信标准的通用移动终端为软件定义无线电（SDR）技术，它不仅降低了系统升级的成本，而且可使用户实现真正的全球

8、漫游。软件无线电系统结构框图如图1.1，通过软件的控制，相同的硬件电路可服务于不同的通信标准图1.1软件定义