【摘 要】
：
逐次逼近型模数转换器（SARADC）,是当前ADC设计中广泛采用的一种结构,它不仅结构简单、功耗较少,并且片上使用面积小。随着模数转换器技术的发展,SARADC已经可以做到12位以上分辨率和10M以上的转换速率。在便携式、可植入生物医疗系统中,低功耗SARADC设计技术的研究也日益受到关注。典型的生物电信号采集量化系统包括:低噪声高增益模拟前端放大器、模数转换器等。其中模数转换器作为系统的核心模块
论文部分内容阅读
逐次逼近型模数转换器（SARADC）,是当前ADC设计中广泛采用的一种结构,它不仅结构简单、功耗较少,并且片上使用面积小。随着模数转换器技术的发展,SARADC已经可以做到12位以上分辨率和10M以上的转换速率。在便携式、可植入生物医疗系统中,低功耗SARADC设计技术的研究也日益受到关注。典型的生物电信号采集量化系统包括:低噪声高增益模拟前端放大器、模数转换器等。其中模数转换器作为系统的核心模块,其性能对于整个系统都有着非常大的影响。因此,设计出低功耗、微型化、性能优越的SARADC是至关重要的。本论文对适用于稀疏信号量化的低功耗SAR ADC进行了研究,完成了一种10位低功耗SARADC的设计与仿真。该ADC由采样保持电路、CDAC、全动态比较器以及SAR逻辑等电路组成。在CDAC设计方面,基于传统的电容开关切换以及现有的新型电容开关策略,提出了一种伪单端低功耗电容开关切换策略,从而大幅度地减少了所需电容数目以及电容切换过程中的动态功耗,并通过MATLAB建模验证了该电容切换策略的可行性。在采样的生物电信号频率较低的情况下,系统采用同步时钟设计,降低了设计难度,简化了数字逻辑电路。采用全动态比较器,在较低电源电压和宽共模电压范围下仍能保持较好的性能。在130nm CMOS工艺下,完成了系统电路设计与仿真。仿真结果显示,有效位数约为10bit,SFDR约为72dB,达到系统设计要求。
其他文献
在微波通信技术飞速进步的大背景下,器件小型化、多功能化和高集成度的趋势推动了新型材料的发展,同时也加速了低温共烧陶瓷（LTCC）技术的发展。LTCC材料烧结温度通常低于960℃,材料具有与应用场景相匹配的介电常数、较高的品质因数和近零的频率温度系数。探索低温烧结条件下具有优良性能的电介质材料成为一项迫切的课题。本论文的研究主要围绕以下两大方向展开:（1）探索中等介电常数（20≤εr≤80）的低温共
神经网络多采用冯·诺依曼架构计算机软件的形式进行工作,但随着神经网络结构愈发复杂、规模日益增大,在计算机上实现神经网络面临实现难度大、资源需求高、运算速度低等缺点。而基于存算一体的神经网络硬件实现方案,从结构和功能上模拟了生物神经元与神经系统,也克服了其在计算机上实现所面临的缺点。因此,本文设计了一种基于互补金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semiconduc
合浦珠母贝（Pinctada fucata）贝壳由珍珠层和棱柱层两种矿化层组成,其形成过程涉及一个矿化平衡的过程。间液位于珠母贝贝壳和外套膜之间,被认为在贝壳形成中起重要作用。然而,对间液的功能研究却相对较少。碳酸钙体外结晶实验表明间液蛋白不仅能够控制CaCO3晶体的形貌,而且能够通过文石和方解石特异结合蛋白调控CaCO3的晶型转变。结晶抑制实验表明,当CaCl2和NaHCO3的浓度从50mM降低
太赫兹波位于电子和光子学的过渡区间,具有较好的穿透性、光子能量低、带宽大等优异性能。将太赫兹技术运用于通信领域,可提高通信系统的传输速率、安全性,相对于激光通信并更易跟踪与对准。太赫兹无线通信系统中,太赫兹调制器是在系统发射端实现调制的重要器件。因此作为系统中的关键器件之一,越来越多的研究被投入到调制器中。针对目前调制器所面临的工作带宽窄、集成化难、速率低等挑战,本文设计了四种不同类型的调制器,通
模数转换器（Analog-to-digital converter,ADC）可以将模拟信号转变为易于计算机处理的数字信号,在信号处理系统中起着至关重要的作用。随着人们越来越追求快速地处理信息,高速ADC成为了模数转换器的一个重要分支,而折叠内插ADC有着堪比全并行ADC的处理速度,同时其电路规模和功耗却相对较小,是高速ADC中的重要研究对象。由于异质结晶体管（HBT）相比CMOS晶体管有着更高的截
目前的IC行业中,尤其是较为先进工艺下的芯片产品,由静电放电（Electrostatic Discharge,ESD）造成产品失效的隐患越来越高,ESD失效已经属于导致芯片可靠性问题的主要因素。静电现象在日常中随处可见,IC行业针对于静电的防护已经从源头到最终产品应用各个环节全方面采取措施。随着IC制造工艺变革,也给芯片静电防护设计增添了很多技术环节变化,本文就将对先进IC工艺下静电防护的设计,包
硬X射线调制望远镜（HXMT）运行于550km近地轨道,空间中荷电粒子与HXMT相互作用会在主要载荷高能主探测器中引发X射线本底,降低探测器灵敏度。反符合探测器设计用于包围在主探测器前向2π立体角探测环境荷电粒子,其输出信号与主探测器信号反符合,实现以主动方式屏蔽荷电粒子诱发的本底事例。反符合探测器由6个顶面探测器和12个侧面探测器组成,主要设计指标为单机探测效率95%,对主探测器死时间影响0.1
集成电路在摩尔定律的推动下不断的快速发展,该定律要求芯片外接电压降低,尺寸不断减小。开关电源使用二极管进行整流,需达到正向导通压降才能使其导通,该压降使系统的整流损耗增加。当系统工作在大电流低压条件下时,其效率会大幅降低。因此需要降低正向导通压降,目前最有效的方法是使用功率MOSFET代替二极管,MOSFET的低导通阻抗特性可以降低电路的整流损耗,系统效率从而能够得到提升,该技术被称为同步整流（S
在摩尔定律的指导下,集成电路的特征尺寸不断减小,纳米尺度下MOSFET器件的漏电问题越来越严重,日益增大的功耗限制了晶体管尺寸进一步缩小。为了延续摩尔定律,隧穿场效应晶体管（TFET）成为科研人员研究的热点,TFET工作基于量子隧穿效应,可以在室温下获得低于60m V/dec的亚阈值摆幅和极低的关态泄漏电流。国内外对TFET的研究主要集中于提升开态电流,降低亚阈值摆幅,而由基本器件物理可知,增强隧
随着半导体行业在今世社会的迅猛发展,传统硅器件受到其材料本身的限制,已在一定程度上难以满足电力电子领域中高频率、大功率以及低损耗的性能要求。碳化硅功率金属氧化物半导体场效应晶体管器件是宽禁带半导体器件领域蓬勃发展的一个重要分支。碳化硅材料其相较于传统的硅材料,具有临界击穿电场强度高,禁带宽度大,热导率高的特性。由于碳化硅功率MOSFET器件的优秀性能,因此被大范围运用于新能源汽车、大功率电源以及航