流水线模数转换器数字校准算法的研究

《流水线模数转换器数字校准算法的研究》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、DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterDesignofDigitalCalibrationMethodsforPipelinedAnalog-to-DigitalConvertersCandidate：KekeZhuStudentID:1102109013Supervisor：Prof.AlexLeeSpeciality：ElectronicScienceandTechnologyAffiliation：SchoolofMicroelectronicsDateofDef

2、ence：Dec,2012Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJiaoTongUniversity万方数据万方数据万方数据上海交通大学硕士学位论文流水线模数转换器的数字校准算法的研究摘要本文主要研究流水线模数转换器数字校准算法的实现。本文先介绍了流水线模数转换器的基本原理和基本结构，然后电路部分针对产生模数转换器所需的参考电压（Vref）而研究了带隙基准参考电压，具体研究一种新型带曲率校准的高精度带隙基准参考电o压，使用曲率校准来补偿温度高阶效应，从而温度系数在从-40C到ooo140C范围内任意60C范围小于6ppm/C。接下

3、来本文介绍了数字校准算法中需要校准的误差来源，基于此误差来源，介绍了基数提取数字校准方法的实现原理以及局限性，仿真结果显示该数字校准方法可以实现误差校准从而大幅度提高模数转换器的有效位（ENOB）。最后本文着重介绍了利用伪随机序列特性的信号相关的抖动注入数字校准方法，此方法可以实现后台同步校准。先从伪随机序列特性引出抖动注入统计规律，接着针对信号相关随机抖动注入原理和仿真模型分析，仿真结果显示此种数字校准算法可以同步实现数字校准，相对于参考文献所提到的校准方法，信噪比和校准时间都有大幅度的提高，并且硬件开销较小，数字逻辑控制单元较简单，是较好的数字校准方法。关键词：流

4、水线模数转换器、数字后台校准、余量增益电路（MDAC）、伪随机序列抖动、信号相关抖动注入I万方数据上海交通大学硕士学位论文DesignofDigitalCalibrationMethodsforPipelinedAnalog-to-DigitalConvertersABSTRACTThispapermainlypresentstherealizationofdigitalbackgroundcalibrationforhigh-resolution，highspeedpipelinedADCs.Firstofall,thispaperintroducestheprin

5、cipleandstructureofpipelinedADCs.TheninordertogeneratethereferencevoltageforADC,anovelbandgapreferencewithcurvaturecorrectionisproposed.Thisbandgapreferenceintroducescompensatingvoltagetoeliminatesecond-ordereffect.Thesimulationresultshowsthattemperatureooocoefficientiswithin6ppm/Cfrom-

6、40Cto135C.NextthispaperintroducestheerrorsourcesthatneededtobecalibratedinpipelinedADCs.Tocorrecttheseerrorsources,radix-baseddigitalcalibrationmethodisintroduced.Althoughthismethodhassomedisadvantages,itcanimprovetheSNDRgreatlyandachieveagoodENOB.Lastbutnotleast,thispaperproposesadigit

7、alcalibrationtechniqueusingsignal-dependentPN(Pseudo-randomsequence)dithering.ThismethodcanrealizebackgroundcalibrationforpipelinedADCs.Pseudo-randomsequencefeaturesareusedtocompletestatisticanalysis.TheprincipleofinjectingPNditheringandimplementationofcircuitismentionedindetai