一种12位低功耗sar adc的研究与实现

《一种12位低功耗sar adc的研究与实现》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、学校代码10530学号201330101236分类号TN713密级公开硕士学位论文一种12位低功耗SARADC的研究与实现学位申请人李彬指导教师谢亮副教授学院名称物理与光电工程学院学科专业集成电路工程研究方向模拟集成电路设计二零一六年五月ResearchandRealizationOfa12bitLowPowerSARADCCandidateLiBinSupervisorAssociateProfessorXieLiangCollegeFacultyofPhysicsandOptoelectronicsProgramIntegrated

2、CircuitEngineeringSpecializationICCADandASICdesignDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateMay,2016湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声巧；所呈受的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作爲。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中凶明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由

3、本人承担。■赫（５作者签名：妻）日期；扣年月义曰学位论文胀皎使用授校书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的規定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借巧。本人授权湘潭大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可１＾＾采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论义按学校規定处理。＾作者签名；月文：ｔ幸妙日期Ｍ年＾日＂导师签名；曰期；乃＾年ｒ月＞走曰摘要模数转换器即A/D转换器(或简称ADC)，作为连接模拟

4、电路和数字电路的桥梁，常被应用于雷达、图像传感和手机触摸屏等领域。在常见的ADC转换结构中，逐次逼近型模数转换器(SuccessiveApproximationRegisterADC:SARADC)的原理相对简单，面积和功耗也较低，并且随着工艺向小尺寸发展，SARADC的优势愈加明显，对于SARADC的研究也变得更加火热。为了满足电力线载波通讯系统中对高精度和低功耗ADC的要求，本文研究和实现了一种精度为12位、转换速率为4兆次每秒的逐次逼近式模数转换器，另外提出一种适合电荷重分配型SARADC的开关切换策略。设计的SARADC电路，为

5、避免高频时钟的使用，采用异步控制逻辑，栅压自举开关的使用有助于ADC线性度的提高，采用的动态锁存比较器能够减小静态功耗，片上还集成电压参考和相关驱动电路。分析开关切换策略时，对非理想因素如电容失配等进行分析和Matlab建模，利用多个参考电压的形式，提出一种新的节省面积和开关切换动态能耗的策略。本文提出的开关切换策略，与传统开关切换策略相比，开关切换动态能耗可以减小99.4%，面积能够减少87.5%。另外，设计和实现的SARADC在SMIC0.18μm1.8V1P6MCMOS工艺下，通过版图寄生提取和后仿真，结果表明，在输入信号频率为1

6、.57MS/s下，ADC的信噪失真比为70.2dB，无杂散动态范围为80.62dB，有效精度达到11.36位，ADC消耗0.9mW功耗，从而得到ADC的品质因素为109fJ/conversion-step。测试结果表明ADC能够正常工作，满足设计要求。关键词：逐次逼近型模数转换器；电荷重分配型；开关切换策略；异步；电力线载波IAbstractAsthebridgebetweenanalogcircuitandDSP,analog-to-digitalconverters(ADC)areusuallyusedinthefiledsucha

7、sradar,imagesensorandtouchscreenofmobilephone,andsoon.AmongthecommonstructureofADCs,thesuccessiveapproximationregister(SAR)analog-to-digitalconvertersareextensivelyusedinlowpowerconsumptionandsmallareaapplicationsforitsprinciplerelativelysimple.Benefitfromtheadvancemento

8、fCMOStechnologysuchasthesmallfeaturesize,thesuperiorityofSARarchitectureisgettingmoreobvious,andSARADCi