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∑-△A/D转换器设计与仿真

作　者: 卢怡婵
导　师: 李哲英
学　校: 北京交通大学
专　业: 电路与系统
关键词: 过采样 ∑-Δ调制器级联结构运算跨导放大器(OTA) 开关电容技术两相非交叠时钟比较器
分类号: TN792
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

在CMOS集成电路设计技术和应用技术中,低功耗设计是一个十分重要的研究内容。随着电子技术的发展,低功耗电路已经成为集成电路设计的核心问题之一,特别是对于典型的数/模混合电路——A/D转换电路——来说,在对转换精度和转换速度要求不断提高的情况下,对电路的功率损耗的要求也越来越高。特别是在SoC器件设计中,A/D转换的功率损耗已经成为芯片设计的瓶颈。总之,在工艺尺寸按摩尔定律下降的背景下,低功耗已经成为设计混合信号电路非常棘手的问题。结合E-AA/D转换电路,本论文对CMOS集成电路低功耗技术进行了相应的分析和应用研究。E-Δ调制器是A/D转换器的核心,本论文主要分析和设计低功耗E-Δ调制器。本论文的重点工作是:对E-Δ调制器电路原理和结构进行研究;分析影响调制器功耗的参数并提出功耗表达式;以功耗分析为基础,结合过采样技术设计一个低功耗14-bit 2-2级联结构E-Δ调制器,功耗为77mW;根据性能指标(FOM)与其他设计进行比较。

全文目录

中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
1 引言  10-13
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 研究目标及本文工作  11-13
2 A/D转换技术  13-18
  2.1 A/D转换原理  13
  2.2 现有几种 A/D转换技术  13-18
    2.2.1 逐次逼近 ADC  13-14
    2.2.2 全并行 ADC  14-15
    2.2.3 两级全并行 ADC  15-16
    2.2.4 流水线 ADC  16
    2.2.5 Σ-ΔADC  16-17
    2.2.6 结论  17-18
3 Σ-ΔA/D转换器原理及调制器  18-30
  3.1 Σ-ΔA/D转换器原理  18-21
  3.2 Σ-Δ调制器的性能参数  21-23
  3.3 Σ-Δ调制器结构  23-28
    3.3.1 单级结构  24-25
    3.3.2 级联结构  25-28
  3.4 Σ-Δ调制器的设计技术  28-30
4 调制器的电路设计  30-46
  4.1 功耗分析  30-33
  4.2 调制器结构及参数选择  33-38
    4.2.1 调制器结构选择  34-35
    4.2.2 参数选择  35-38
  4.3 运算跨导放大器(OTA)  38-41
  4.4 开关电容  41-46
    4.4.1 开关设计  42-44
    4.4.2 电容选择  44-46
5 电路实现  46-56
  5.1 积分器  46-50
    5.1.1 OTA  47-48
    5.1.2 开关电容电路  48-50
  5.2 比较器  50-53
  5.3 时钟电路  53-54
  5.4 DAC  54-55
  5.5 总结  55-56
6 结论  56-57
参考文献  57-59
附录  59-65
作者简历  65-67
学位论文数据集  67

∑-△A/D转换器设计与仿真

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