基于65nm工艺10位，100mhz电流舵dac设计

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1、摘要在查阅大量CurrentStee曲gDAC相关资料，系统了解Cu玎rentSteeringDAC工作原理、误差来源以及当前DAC发展状况的基础上，基于中芯国际6511rIl低漏电、lP9M工艺线和设计Spec，本文设计了一个10位、工作频率100MHz的CMOSC姗rerltstee五ngDAC。在该DAC设计中，采用了5+5的分段式结构，低5位使用二进制位权方案，高5位使用温度计解码方案，结合了二进制位权方案结构简单和温度计解码方案精度高的特点。在电路设计中，数字部分使用1．2v电源，模拟部分使用2．5V电源，降低了数字部分的噪声，减小了这些噪声对模拟部分的影响；温度

2、计解码采用了行列解码的方式来简化解码器；偏置单元中，BaIldg印采用了低压Balldgap结构，使得偏置单元具有更大的电压裕度；电流源单元采用共源共栅结构，增加了电流源的输出阻抗，提高了电流源的精度，加入了Dummy管来抑制时钟馈通效应和电荷注入效应；精心设计了缓冲bu疏r，使得不同数据通路的延迟近似相等。在后端版图设计中，使用了4层金属布局布线，分离数字电源和模拟电源、数字地和模拟地，在数字电源和数字地、模拟电源和模拟地之间加入了耦合电容，减小了数字部分噪声对模拟部分的影响；详细研究了版图中的匹配性问题，将工艺的偏差所带来的影响降到最低；使用了层次对称布局来抑制温度引起

3、的对称性误差和互连线压降引起的梯度误差。Tapeout后测试，双电源供电，数字电源1．2V，模拟电源2．5V，工作频率100MHz，DNL误差O．3LSB，INL误差1．4LSB。输出最大电流34．197nA，芯片面积395×314um。关键词：片上系统cMoS电流舵数模转换器65nmAbstractAbstl．act硪erconsultingalotofCurrentSteeringDACliteranlre，咖dyingsystematicallyabouttheC硼rentSteeringDACprincipleofoperation、en．0rsourcea11dD

4、ACdeVelopingsituation，tllisp印erc椰esoutaCMOSCurrentSteeringDACofl0bits，andthewo凼ng舶quencyislooMHz．111isCMOSCu珊ntSteeringDACdesi弘isbaSedonSMIC65mnlowleakagelP9Mprocess．Illtllisdesi印，itadoptthe5+5segmentedstnlctu】陀锄dt11eschemematuSingbinar)，Structu】陀intllelow5bitand也ennometerstnlctureinthehi曲

5、5b主t．TllisschemehaStheadVantageofbothbina巧stllJctureaIldtllennometerstr．ucture．Inthecircuitdesign，thereis1．2VpowersupplyiIlthedigitalpart，aIld2．5vpowersupplyinmea11aiogp锄t0reducemenoiseofdigitalpaItandthenoisye疏ctinanalogpart．Thetllennometerdecoderadoptsr；lr山sofdecodingtosimpli匆thedecoder．

6、InthebiaSingunits，ituSeslowVoltageballdgapstmcturetoincreasethevoltagemargin．IIlmecurrentsourceuIlit，itnotoIdyusescaLscodestmcmret0i11creasestheoutpmimpedaIlce锄dimprovestheaccuBacyofcu玎entsource，butalsoaddtheDummytorestra洫theclockfeedtllrou曲锄dchargeinjectionefI’ect．Inaddition，itmeticulousl

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8、ersothatthedelayofdi岱：rentdatapatharealmoSttheSame．InthepoSt—layoutdesi印，itlIses4layermetalplacementa11droutiIlg．Itseparatesthed画talpower，aIlalogpower，digitalgrolmd锄danalogpower’addscouplingcapacitaIlcesbet、^reendigitalpoweranddigitalgroulld，aI