一种低功耗逐次逼近模数转换器的设计与仿真

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1、工学硕士学位论文一种低功耗逐次逼近模数转换器的设计与仿真何佳保哈尔滨理工大学2018年3月国内图书分类号：TN432工学硕士学位论文一种低功耗逐次逼近模数转换器的设计与仿真硕士研究生：何佳保导师：任明远副教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：电子科学与技术所在单位：理学院答辩日期：2018年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TN432DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDesignandSimulationofaLowPowerSuccessiveApproximationRegi

2、sterAnalogtoDigitalConverterCandidate：HeJiabaoSupervisor：A.P.RenMingyuanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ElectronicScienceandTechnologyDateofOralExamination：March,2018HarbinUniversityofScienceandUniversity：Technology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《一种低功耗逐次逼

3、近模数转换器的设计与仿真》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：何佳保日期：2018年3月30日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《一种低功耗逐次逼近模数转换器的设计与仿真》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理

4、工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密□，在年解密后适用授权书。不保密。(请在以上相应方框内打√)作者签名：何佳保日期：2018年3月30日导师签名：任明远日期：2018年3月30日哈尔滨理工大学工学硕士学位论文一种低功耗逐次逼近模数转换器的设计与仿真摘要随着信号处理技术的发展，如何降低设备功耗是人们设计过程中主要研究的问题。模数转换器(AnalogtoDigitalConverter

5、)，简称ADC，是绝大多数设备中重要的一部分，是模拟信号与数字信号转换的纽带，因此模数转换器的功耗影响整个设备的整体功耗。在多种结构的模数转换器中，SARADC具备结构简单、面积小、功耗低的特点，长期以来获得广泛的应用，其设计技术日益受到关注。本文设计了一种10位低功耗SARADC，主要由数模转换(DAC)电路、比较器以及SAR逻辑控制电路构成。DAC模块采用分段电容阵列的新型DAC转换网络，有效降低了电容阵列的功耗与电容个数；同时在传统比较器的顶端采用MOS管恒流源减小了失调误差，并对其传输延时和分辨率进行仿真；SAR逻辑控制部分采用由CMOS传输门和与非门

6、组成的D触发器，有效节约了电路面积，降低了功耗，对其进行仿真验证。最后对SARADC整体电路进行了系统仿真，仿真结果表明本论文设计的SARADC能够达到设计要求。静态性能参数：DNL为0.23/-0.23LSB，INL为0.27/-0.25LSB；动态性能参数：SNR=47.9dB，SINAD=47.8dB，SFDR=68.9dB。工作时瞬态电流为300µA，平均功耗为0.36mW，满足设计要求。关键词逐次逼近转换器；D/A转换器；比较器；逻辑控制电路；低功耗1哈尔滨理工大学工学硕士学位论文DesignandSimulationofaLowPowerSucce

7、ssiveApproximationRegisterAnalogtoDigitialConverterAbstractWiththedevelopmentofsignalprocessingtechnology,howtoreducethepowerconsumptionofequipmentisthemainresearchproblemintheprocessofdesign.Analogtodigitalconverter(ADC)isanimportantpartofmostdevices.Itisalinkbetweenanalogsignaland

8、digitalsignalconver