【摘 要】
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本论文采用中芯国际0.18μm混合信号CMOS工艺库设计了一种14位DEM1GSPS分段电流舵结构D/A转换器。采用5+5+4的分段方式，高五位和中五位采用动态温度计码加权电流源结构，低四位
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本论文采用中芯国际0.18μm混合信号CMOS工艺库设计了一种14位DEM1GSPS分段电流舵结构D/A转换器。采用5+5+4的分段方式，高五位和中五位采用动态温度计码加权电流源结构，低四位采用二进制加权电流源结构。本文研究了电流源的设计方法，以及动态和静态性能参数对输出阻抗的要求；用MATLAB建模验证了Q~2布局可以有效地减小系统误差和随机误差导致的电流源失配；为进一步提高DAC的动态线性，设计了新型的高速低交叉点开关驱动电路，温度系数13ppm/℃的带隙基准以及偏置电路。该D/A转换器采用双电源供电，数字电源1.8V，模拟电源3.3V，采用差分输出结构，满量程输出电流10mA，通过外接电阻50Ω的电阻转换成输出电压。基于Cadence Spectre和Matlab工具完成了14位1GSPS D/A转换器的仿真验证，差分输出电压摆幅为±0.5V，SFDR为72.6dB@Fclk=1GHz且Fin=10MHz，SFDR为63.9dB@Fclk=1GHz且Fin=50MHz，SFDR为61.5dB@Fclk=1GHz且Fin=100MHz。运用Virtuso绘制版图、对版图进行设计规则检查(DRC)和版图电路原理图对比(LVS)，D/A转换器芯片核心动态功耗280mW，芯片有效面积为0.85mm*1.17mm。
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