【摘 要】
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本项目的目的是设计一个CMOS 8位高速模数转换器(ADC)的IC芯片.随着计算机技术、信号处理技术、微电子技术的快速发展,先进的电子系统不断涌现.模数转换器在图象、声音、视频
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本项目的目的是设计一个CMOS 8位高速模数转换器(ADC)的IC芯片.随着计算机技术、信号处理技术、微电子技术的快速发展,先进的电子系统不断涌现.模数转换器在图象、声音、视频信号的处理和传输中起着至关重要的作用,所以模数转换器、尤其是高速、低功耗模数转换器的设计一直是数模混合集成电路设计的重点,而且新的工艺和新的应用也为模数转换电路的研究和发展提供了更为广阔的前景.在比较了模数转换器的众多结构之后,本设计决定采用折叠插值型的结构.整个模数转换器以其新型的高速、高精度CMOS比较器和优化设计的折叠放大器达到了高速、低功耗的目标.文中所设计的折叠插值型模数转换器采用连续时间模拟电路产生"折叠"信号,与传统的一个时钟内完成转换的并行转换ADC相比,减少了使用的比较器数目,也因此降低了器件成本、面积、功耗.本文在设计模数转换器时,采用两个折叠放大器的电路结构以补偿折叠放大器的非线性.文中详细阐述了一种再生型比较器的创新设计,它较好地满足了高速模数转换所要求的速度和精度.另外,在阐述折叠插值型模数转换器设计的同时,通过各电路模块及总体电路的仿真实验研究了模数转换电路的功能特性和设计局限性.作者完成了8位精度的CMOS高速模数转换器的整体芯片设计,并用上华0.6μm CMOS工艺器件模型进行了相应的仿真分析,结果表明:模数转换器的转换频率可以达到150MSPS,功耗低于330mW,达到了预期的各项设计指标.
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