基于QN旋转布局的10位500 MS/s分段电流舵DAC

针对分段电流舵数/模转换器（Digital-to-Analog Converter，DAC），通过理论分析和推导，研究电流源阵列系统失配误差和寄生效应对非线性的影响，采用电流源阵列Q^N旋转游走版图布局方案，能够减小电流源系统失配的一次误差，而且版图布线简单，由寄生效应引起的电流源失配较小，利于DAC非线性的优化.基于0.18μm CMOS，采用"6+4"的分段结构，设计了一种10位500MS/s分段电流舵DAC，流片测试结果表明，在输入频率为1.465MHz，采样速率为500MS/s的条件下，无杂散动态范围（Spurious Free Dynamic Range，SFDR）为64.9dB，有效位数（Effective Number of Bits，ENOB）为8.8 bit，微分非线性误差（Differential Non-linearity，DNL）和积分非线性误差（Integral Non-linearity，INL）分别为0.77LSB和1.12LSB.     

信号完整性设计中的抖动与振铃消除技术

针对高速信号传输中码间干扰引起的抖动问题,提出了一种新型电流模式预加重电路,与传统结构相比,该新型电路不仅降低了电路复杂度,而且通过双边沿预加重提高了工作速度．针对低压差分信号传输的振铃问题,在考虑芯片压焊线模型以及负载的情况下,提出了一种基于阻抗匹配方法的振铃消除技术,有效缓解了输出振铃现象．通过对仿真和测试眼图进行讨论,验证了新方法的实用性．     

逐次逼近ADC无源器件的匹配性与高层次模型

对逐次逼近A/D转换器的无源器件匹配性进行了研究.基于理论分析,明确了电荷再分配结构、电压等比例缩放结构以及混合结构等几种典型逐次逼近A/D转换器对无源器件网络匹配性的具体要求,并利用Matlab工具,通过建立逐次逼近A/D转换器无源器件匹配性高层次模型对理论分析结果进行了验证.在此基础上提出了一种基于单位电容缩放的新型电荷再分配结构,在不提高无源器件匹配性要求的前提下,利用单位电容取代原有缩放电容并增加一定的时序控制,有效地解决了传统电容缩放结构中缩放电容工艺实现困难以及对寄生电容敏感的问题,适合片上系统的嵌入式应用.     

一种用于SAR ADC开关电容比较器的失调消除技术

论文阐述了一种用于逐次逼近ADC开关电容比较器的失调消除技术。采用预放大加再生锁存的比较结构,基于0.18μm 1P5M CMOS工艺设计实现了一种伪差分比较器。通过采用前级预放大器输入失调消除技术以及低失调再生锁存技术进行设计,整个比较器的输入失调电压小于0.55mV。通过采用预放大加再生锁存的比较模式,整个比较器的功耗有效减小,不足0.09mW。在电源电压为1.8V、ADC采样速率为200kS/s、时钟频率为3MHz的情况下,比较器能达到13位的转换精度。最后,通过设计讨论、后仿真分析及其在一种10位200kS/s的触摸屏SAR ADC中的成功应用验证了本文比较器的实用性和优越性。     

用于低压差线性稳压器的输出精密微调设计技术

提出了一种用于低压差线性稳压器(LDO:Low-Dropout regulator)的输出精密微调方法,通过在反馈网络中引入可微调电阻梯实现对LDO输出的精密调整,并采取伪电阻保护的版图布局方式提高电阻梯的匹配性能。基于65 nm CMOS工艺对LDO进行了设计,整个LDO线性调整率约为0.05mV/V,输出电压在1.02V~1.36V范围内能够按照0.02V/step的最小步长进行精密微调,能有效减小由电源电压、温度等因素引起的输出误差,适合嵌入式片上系统(So C:System-on-Chip)的应用。     

A 10-bit 200-kS/s SAR ADC IP core for a touch screen SoC

Based on a 5 MSBs(most-significant-bits)-plus-5 LSBs(least-significant-bits) C-R hybrid D/A conversion and low-offset pseudo-differential comparison approach,with capacitor array axially symmetric layout topology and resistor string low gradient mismatch placement method,an 8-channel 10-bit 200-kS/s SAR ADC(successive-approximation -register analog-to-digital converter) IP core for a touch screen SoC(system-on-chip) is implemented in a 0.18μm 1P5M CMOS logic process.Design considerations for the touch sc...     

模/数转换器结构设计综述

对常用结构类型的模/数转换器进行讨论。在高速、高精度及低功耗三个主要方向上,系统分析当前主流模/数转换器结构的工作原理和应用,总结并比较各种结构的优缺点,在此基础上,结合模/数转换器的发展现状及应用需求,阐述其在高速、高精度及低功耗三个方向上的发展趋势。     

一种基于0.13m CMOS工艺的10位SAR A/D转换器

基于SMIC0.13μm CMOS1P6M Logic工艺,采用一种新型R-C组合式D/A转换结构、伪差分比较结构以及低功耗电平转换结构设计了一种用于多电源SoC的10位8通道逐次逼近型A/D转换器。在3.3V模拟电源电压和1.2V数字电源电压下,测得DNL和INL分别为0.31LSB和0.63LSB。当采样频率为1MS/s,输入信号频率为490kHz时,测得的SFDR为67.33dB,ENOB为9.48bits,功耗为3.25mW。该A/D转换器版图面积为318μm×270μm,能直接应用于嵌入式多电源SoC。     

电荷再分配SAR ADC低能耗电容阵列Matlab模型

为了减小SAR ADC的功耗和面积,结合SAR ADC无源元件的匹配理论,采用理论分析推导及Matlab建模验证的方式,针对多种电荷再分配型SAR ADC,对其中电容阵列的能量损耗进行比较和讨论.在分析传统电荷再分配结构以及近期文献提出的两种低能耗结构(电容拆分结构和两步式结构)的基础上,提出一种结合双端采样和单位电容缩放的新型转换结构,与其他几种结构相比较,该新型结构在能耗和面积上都得到了显著优化,并且工艺实现也非常方便,适合低功耗片上系统的应用.     

基于混合结构的一种高性能90nm CMOS逐次逼近A/D转换器

实现了一种10位2.5MS/s逐次逼近A/D转换器。在电路设计上采用了R-C混合结构D/A转换、伪差分比较结构以及低功耗电平转换方式实现。为了实现好的匹配性能,在版图布局上分别采用电阻梯伪电阻包围对策以及电容阵列共中心对称布局方式进行布局。整个A/D转换器基于90nm CMOS工艺实现,在3.3V模拟电源电压以及1.0V数字电源电压下,测得的DNL和INL分别为0.36LSB和0.69LSB。在采样频率为2.5MS/s,输入频率为1.2MHz时,测得的SFDR和ENOB分别为72.86dB和9.43bits。包括输出驱动在内,测得整个转换器的功耗为6.62mW。整个转换器的面积约为238um×214um。设计结果显示该转换器性能良好,非常适合多电源嵌入式SoC的应用。