检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：谢莉湖南大学

学位级别：硕士

随着计算机、通讯和多媒体技术的飞速发展,高新技术领域的数字化进程不断加快,这对模数转换器(Analog-to-Digital,简称ADC或A/D)提出了更高的要求。为了适应这些要求,当前A/D转换电路的主流正朝着高速、高分辨率和低功耗的方向发展。特... 详细信息

随着计算机、通讯和多媒体技术的飞速发展,高新技术领域的数字化进程不断加快,这对模数转换器(Analog-to-Digital,简称ADC或A/D)提出了更高的要求。为了适应这些要求,当前A/D转换电路的主流正朝着高速、高分辨率和低功耗的方向发展。特别是在医学图像、雷达、示波器、硬盘驱动读取信道、无线通信等应用领域,对A/D转换电路的速度要求越来越高。本文主要是研究和设计基于CMOS工艺的高速、合适分辨率的模数转换电路,研究所得结论如下: (1)设计了新型的4位全并行模数转换电路,最高采样率达5GHz。主要从以下几个方面来改进和设计:采用无采样/保持电路的全并行ADC结构;整个电路用单个时钟控制,使比较电路与解码电路都工作在流水线的工作方式下,转换速度大大提高;采用低摆幅输入输出信号、全差分的输入输出方式和低摆幅的时钟控制,提高了ADC的转换速度和信噪比;在比较电路中使用了电感技术和多级级联方式,提高了比较器的转换速度并降低了转换的误码率;解码电路采用基于电流模式逻辑门电路的解码方式,先将温度计码转换成格林码,再将格林码转换成二进制码,进一步提高转换速度和降低误码率。 (2)设计了新型的6位内插式全并行模数转换电路,最高采样率达4GHz。对(1)所设计的4位全并行ADC进行改进,采用了内插技术,提出了新的内插方式:电阻内插与有源内插级联的两级内插方式使内插因子达到8,这种内插方式进一步降低了内插放大器和内插电阻的数量,且对内插放大器的线性范围要求降低。两个模数转换电路的仿真结果表明,4位ADC最高采样速率达5GHz,积分非线性和微分非线性误差分别小于0.255LSB和0.171LSB,在100MHz的正弦输入信号下,有效比特数达3.74bits,功耗小于65mW。6位ADC最高采样速率达4GHz,积分非线性和微分非线性误差分别小于0.243LSB和0.124LSB,在100MHz的正弦输入信号下,有效比特数达5.02bits,功耗小于220mW。

关键词：全并行模数转换器内插高速流水线低摆幅全差分

来源：评论

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脉冲超宽带系统中的高速低功耗ADC设计

引用

微电子学 2014年第5期44卷 569-572页

作者：王峥黄鲁方毅李文嘉中国科学技术大学电子科学与技术系合肥230027 中国科学技术大学信息科学实验中心合肥230027

采用TSMC 0.13μm CMOS工艺,设计并实现了一种适用于脉冲超宽带无线通信系统的低功耗高速单比特模数转换器(ADC)。芯片内部采用并行数据降速输出电路。芯片测试结果表明,该ADC最高采样率为2.5GS/s,单比特模数转换器最小分辨率为10mV,芯... 详细信息

采用TSMC 0.13μm CMOS工艺,设计并实现了一种适用于脉冲超宽带无线通信系统的低功耗高速单比特模数转换器(ADC)。芯片内部采用并行数据降速输出电路。芯片测试结果表明,该ADC最高采样率为2.5GS/s,单比特模数转换器最小分辨率为10mV,芯片核心电路面积为0.72mm2,在1.2V电源供电下消耗功耗42mW。

关键词：超宽带系统芯片全并行模数转换器高速低功耗 CMOS

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5bit 10GSPS全并行ADC关键电路模块的研究与设计

5bit 10GSPS全并行ADC关键电路模块的研究与设计

引用

作者：朱忠英杭州电子科技大学

学位级别：硕士

随着通讯技术的发展，信号带宽越来越高，超宽带系统在移动通信领域的应用越来越广泛，作为超宽带系统关键器件的超高速ADC是制约超高速通信系统发展的瓶颈。如果ADC带宽发展到超过射频通信波段，超高速ADC可以实现对通讯信号的直接采... 详细信息

随着通讯技术的发展，信号带宽越来越高，超宽带系统在移动通信领域的应用越来越广泛，作为超宽带系统关键器件的超高速ADC是制约超高速通信系统发展的瓶颈。如果ADC带宽发展到超过射频通信波段，超高速ADC可以实现对通讯信号的直接采样，这样不仅能够降低通信系统的复杂度，同时也降低了芯片的设计成本。因而超高速ADC已成为国内外无线通信系统芯片领域研究与设计的热点，但是由于超高速超宽带ADC工作频率非常高，在研究与实现上有着很大的难度。基于上述原因，本文在TSMC90nm工艺基础上，针对双通道5bit10GSPS全并行ADC关键电路模块展开了研究与设计。具体工作成果如下：（1）提出了两相不交叠时钟控制的双通道全并行ADC结构。该结构结合了单通道与多通道的结构特点，不仅避免了因时钟斜坡而产生的ADC性能下降的情况，同时又因减小了比较器的应用数量而降低了电路的功耗与设计成本。（2）采取由单只晶体管与采样电容构成的开关电容采样保持电路，在5GHz时钟频率下完成了对输入信号的采样。利用伪NMOS开关，抑制了因沟道电荷注入和时钟馈通效应产生的不良影响；采用电流驱动模式源跟随器设计实现的缓冲器电路，在提高采样保持电路驱动能力的同时，实现了采样保持电路的输出与输入信号范围的独立。（3）设计完成的高速比较器电路，在5GHz时钟频率下完成了输入信号与参考电压的比较。采用4级预放大电路提高了比较器的精度，利用正反馈机制缩短了比较器的比较时间，从而降低了电路的延迟。（4）设计完成的编码器电路，实现了31位温度计编码向5位二进制编码的转换。采用伪动态CMOS逻辑电路，能够直接将温度计编码转换成二级制编码，节省了编码器的转换时间。除完成上述模块的电路及版图设计外，本文还完成了电阻分压链、带隙基准电压源等电路模块的设计。根据各电路模块的仿真结果显示，采样保持电路的信噪失真比（SNDR）为50.4dB，有效位数（ENOB）为8.0位，无杂散动态范围(SFDR)为52.03dB；比较器电路的延迟时间为98ps，电压失调为1.0185mV；编码器的转换时间为56ps；带隙基准电压源的温度系数为5.156ppm，电源抑制比为56.62dB。综上所述，本次设计的电路符合双通道5bit10GSPS全并行ADC的设计要求。

关键词：全并行模数转换器 CMOS 采样保持电路分压电阻链比较器编码器

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超宽带无线通信系统中低位宽超高速模数转换器的设计

超宽带无线通信系统中低位宽超高速模数转换器的设计

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作者：卢灿星中国科学技术大学

学位级别：硕士

现阶段短距无线通信网络一般孤立地工作在室内家庭和办公环境中,或相对较封闭的环境,尚未有大型的无线广域基础设施集成,但这种现状有望随着超宽带(Ultra Wide Band, UWB)技术的发展而被突破。超宽带通信技术作为一种主要的高速短距无... 详细信息

现阶段短距无线通信网络一般孤立地工作在室内家庭和办公环境中,或相对较封闭的环境,尚未有大型的无线广域基础设施集成,但这种现状有望随着超宽带(Ultra Wide Band, UWB)技术的发展而被突破。超宽带通信技术作为一种主要的高速短距无线传输手段,是未来短距无线通信环境的重要组成部分,在通信、消费电子、计算机等领域有广泛应用前景。超宽带通信技术强调“三低一高”的特点:低频谱密度、低功耗、低成本和高速率,本系统针对脉冲信号在时域上被高度压缩、信号具有极高瞬时信噪比的特点,提出一种低位宽取样的脉冲超宽带接收方法。低位宽取样接收是指对接收的脉冲信号进行1～2比特的乃奎斯特取样量化,然后在数字域完成信号接收解调。本设计的主要目的是研制出适用于集成超宽带系统芯片的模数转换器。在对几种典型结构模数转换器的性能进行了分析比较后得出结论:全并行式结构模数转换器适用于中低分辨率、超高采样速率的应用领域,具有结构最简单、转换速率快等特点,而且由于系统的低位宽取样特点,为超宽带无线通信系统集成设计的模数转换器采用并行式结构提供了一个解决低功耗问题的最佳选择。前期研究结果表明,在一定条件下,2比特位宽取样接收信号的信噪比损失只有0.5dB。为此,我们设计了一个2比特分辨率、4GS/s采样率低功耗的高速全并行模数转换器,它是系统集成的主要功耗来源,因此设计低功耗高速率的模数转换器成为系统集成的重点和难点。本文设计的模数转换器电路采用非时间交替(non-time-interleaved)的全并行结构,无需通道失配校准,在模拟电路部分采用差分低摆幅电平,在数字电路部分采用电流模式逻辑(CML)电平,从而保证了高速率并有效限制了低功耗,减小了噪声干扰。此外,电路中设计了差分电阻参考网络来减小由于输入信号串扰造成的参考电平误差。本设计采用0.18μm 1P6M CMOS工艺流程制造,在1.8V电源供电下消耗功率56mW。在输入信号为1GHz的模拟信号采样率为4GS/s时,经FFT频谱分析,有效位数(effective number of bits, ENOB)达到1.86比特。

关键词：超宽带通信技术全并行模数转换器低摆幅电流模式逻辑低功耗

来源：评论

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4位5GS/s 0.18μm CMOS并行A/D转换器

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微电子学 2009年第3期39卷 315-319页

作者：谢莉王春华肖奔湖南大学计算机与通信学院长沙410082

基于0.18μm CMOS工艺,设计了一种最大采样速率为5GS/s的4位全并行模数转换器。设计中,为了提高模数转换器的采样速度,采用三种技术相结合:1)比较电路与解码电路都采用流水线的工作方式;2)在比较器中使用电感技术,提高比较器的转换速度... 详细信息

基于0.18μm CMOS工艺,设计了一种最大采样速率为5GS/s的4位全并行模数转换器。设计中,为了提高模数转换器的采样速度,采用三种技术相结合:1)比较电路与解码电路都采用流水线的工作方式;2)在比较器中使用电感技术,提高比较器的转换速度;3)使模拟电路和数字电路都工作在低摆幅的工作状态,在提高速度的同时,降低了电路的功耗。为了提高电路的信噪比,采用全差分输入输出方式和低摆幅时钟控制,并在解码器中先将温度计码转换成格林码,再将格林码转换成二进制码,有效地抑制了由比较电路产生的亚稳定性。仿真结果表明,在输入信号为102.539MHz、5GS/s采样率下,设计的电路有效比特数达3.74位,积分非线性和微分非线性分别小于0.255LSB和0.171LSB,功耗小于65mW。

关键词：模数转换器全并行模数转换器 CMOS电路流水线

来源：评论

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