【摘 要】
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在高分辨率的视频/图像信号处理、数字采集及通讯系统、直接数字信号合成、雷达成像系统等领域高速数模转换器（DAC;Digital-to-Analog）得到了广泛应用。社会发展促进了对更高的数据速率处理需求,市场上对于高性能的数模转换器的需求越来越迫切。随着高频通信技术的成熟,高性能数模转换器逐渐向射频端发展,使得系统整机的设计得到极大的简化,其在军事装备和民用消费电子具有很大的市场前景。本文完成了一
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在高分辨率的视频/图像信号处理、数字采集及通讯系统、直接数字信号合成、雷达成像系统等领域高速数模转换器（DAC;Digital-to-Analog）得到了广泛应用。社会发展促进了对更高的数据速率处理需求,市场上对于高性能的数模转换器的需求越来越迫切。随着高频通信技术的成熟,高性能数模转换器逐渐向射频端发展,使得系统整机的设计得到极大的简化,其在军事装备和民用消费电子具有很大的市场前景。本文完成了一款16位2.5GS/s采样率的电流舵数模转换器中数据合成电路、基准电路、偏置电路、开关电流源单元及其阵列排布、开关驱动电路、DLL电路等DAC主要电路模块。并基于对分段DAC系统的误差分析,采用了5+4+7的分段设计方案,在译码复杂度、电路面积及系统性能间得到了较好的平衡;为使译码电路具有较快的译码速度,采用了行列译码的译码方式;对主要模块电路的版图的排布进行了说明,对电源线和时钟的采用了二叉树排布。最后,对系统电路进行了仿真,给出了实物电路的测试方案,并完成了电路测试。本文所设计的数模转换器电路基于65nm CMOS工艺,供电电压为3.3V/1.2V,采用差分电流输出方式,设计输出电流20m A。其DNL仿真值小于±0.61LSB,INL仿真值小于±1.5LSB,满幅启动时上跳变建立时间为9.55ns,下跳变建立时间为9.58ns。通过对原型电路的流片测试,实现了在2.5GS/s采样率下,输入信号为16.987MHz与257.692MHz时,SFDR值分别为72.42d Bc与45.97d Bc,输入双音信号为119MHz和120MHz时的三阶互调失真为60.19d Bc。
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