【摘 要】
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随着系统级芯片(SoC:System on Chip)及数字处理技术的飞速发展,特别是微控制器(MCU)、数字信号处理器(DSP)、微机械电子系统(MEMS)的发展,用数字电路处理模拟信号成为大规模
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随着系统级芯片(SoC:System on Chip)及数字处理技术的飞速发展,特别是微控制器(MCU)、数字信号处理器(DSP)、微机械电子系统(MEMS)的发展,用数字电路处理模拟信号成为大规模集成电路发展的必然趋势,同时也使得模数转换器(ADC)的重要性日趋显著。模数转换器(ADC)的结构主要采用过采样Σ-A型、流水线(Pipeline)型、折叠内插式、全并行(flash)、两步式(two-step)及逐次逼近型(SAR)。本文研究的逐次逼近型模数转换器(SAR ADC),原理简单、电路易实现,并且由于中等速度、中等分辨率和较低功耗而广泛应用于传感器网络、医疗仪器、和工业测量等嵌入式系统中。本文基于TSMC0.18pm1.8V/3.3V CMOS工艺,采用全差分阻容混合式结构设计一种12位1MSps全差分SAR ADC,提出新型DAC_SUB电阻串和时间自调节比较器结构,并推算VCM抖动对电路的影响。该全差分阻容混合式结构DAC_SUB高八位用电容,低四位用电阻,在保证精度的同时,最大限度的节省面积。本设计ADC的核心版图尺寸为390um×780um,测试结果显示,在1MS/s采样率下,当输入信号频率为31.37kHz时,该ADC的ENOB达到10.76Bit,功耗约为2mW。
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