高速模数转换器

随着计算机、通讯和多媒体技术的飞速发展以及高新技术领域数字化进程不断加快,作为模拟系统和数字系统之间桥梁的模数转换器的应用已日趋广泛.……     

高速模数转换器

随着计算机、通讯和多媒体技术的飞速发展以及高新技术领域数字化进程不断加快,作为模拟系统和数字系统之间桥梁的模数转换器的应用已日趋广泛.     

联接高速模数转换器的数据处理系统

本文介绍一个经济有效的数据处理系统.通过采用一系列硬件措施和软件技术,使小型多功能计算机(DJS—130机)与高速模数转换器的联接得到实现.     

高速高精度模数转换器的数字后台校准算法

研究了模数转换器(ADC)的数字后台校准技术,提出了一种针对2.5 b/级高速高精度流水线ADC的数字后台校准算法.在2.5b/级电容翻转式余量增益电路(MDAC)中注入与输入信号相关的抖动信号,提取MDAC中由于电容失配和放大器增益有限性造成的非线性误差,并在最终的数字输出端对这些误差进行校准.文中提出的数字后台校准算法具有电路实现简单、不中断ADC正常工作、适合高速高精度流水线ADC等优点,能有效地降低电容失配和放大器有限增益等非理想因素对流水线ADC精度的影响.仿真结果表明,经校准后的ADC信号噪声失真比可从63.3dB提高到78.7dB,无杂散动态范围由63.9 dB提高到91.8 dB.     

高速模数转换器中格雷码与二进制编码对比

为了实现高速模数转换器中的编码电路,研究了编码电路常用的格雷码和二进制编码2种编码方式.结合模数转换器的实际工作条件,从误差来源、误差分布、整体功耗、电路规模等方面对2种编码进行了对比.分析结果表明,在不同的应用条件下2种编码方式具有各自的优缺点,在量化位数较低的情况下,二进制编码比格雷码在某些方面更具有优势.最后基于一个量化精度为6位的高速模数转换器,在中芯国际(SMIC)0.18μm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺下,采用二进制编码方式设计了一个高速编码电路.实际测试结果表明,该编码电路在2GHz速度下工作状态良好.     

10位高速分级比较型单斜模数转换器

本文设计了一种用于CMOS图像传感器的高速列并行分级比较型单斜模数转换器。利用两个斜坡发生器,采取两次分区间比较和减法运算相结合的方式,将信号分级转换。结合流水线操作模式,转换速度比传统单斜模数转换器提高12倍。该ADC在0.18μm工艺下,实现了10位精度和263ks/s的高转换速度。ADC的DNL=+0.83/-0.82LSB,INL=+0.51/-1.5LSB,SNR=58.28dB,ENOB=9.3bit。     

用于高速模数转换器的非对称全差分参考电压缓冲器

针对现有高速高精度模数转换器(ADC)芯片内部参考电压缓冲器需要牺牲很大功耗来满足精度和速度要求的问题,提出了一种具有非对称AB类输出级的全差分参考电压缓冲器,能够以较低的运放增益满足缓冲器高精度的需求,从而显著降低缓冲器的功耗。通过引入非对称的输出结构,参考电压缓冲器只需要满足高带宽,不再需要较高的开环增益;输入级采用互补结构进一步降低了功耗;为了消除传统结构所引入的高阻节点,提出了低输出阻抗的AB类驱动电路,提高了带宽。仿真结果表明,在负载为20pF的片内滤波电容的情况下,参考电压缓冲器的功耗为27mW,建立时间小于2.5ns,与相近性能的电路相比,所提电路的功耗更低。其中运放的单位增益带宽为602MHz,相位裕度为61°。所提出的参考电压缓冲器应用于一款双通道14位200 MHz的流水线ADC中,测试结果表明,ADC的信号噪声失真比达到73dB,所提出的电路结构能以较低的功耗实现较高的精度和速度。     

流水线模数转换器中高速低功耗开环余量放大器的设计

为了降低流水线模数转换器(ADC)中余量放大器的功耗并提高其速度,提出了一种新的开环余量放大器结构及其增益控制方法.该放大器采用简单差动对结构,并使用放大器的复制电路和一个差动差值放大器来控制主放大器输入对管的跨导,以稳定开环余量放大器的增益.所提出的放大器结构可以工作在低电源电压下,而且不需要共模反馈电路,与采用共源共栅结构和共模反馈的开环放大器相比,功耗更低,响应速度更快.仿真结果表明,所提开环余量放大器的功耗仅为5.5mW,在满幅度阶跃输入的情况下,输出建立时间小于3ns.将该开环余量放大器应用到采用数字校准的流水线ADC中,实现了采样率为4×107s-1的12位模数转换.     

用于高速模数转换器的电荷泵型低抖动时钟管理电路

针对高速模数转换器(ADC)对时钟信号的占空比以及低抖动的要求,提出了一种电荷泵型的时钟管理电路,利用电荷泵构成两个闭环回路,分别实现占空比稳定和可调双相不交叠时钟产生功能。电荷泵对时钟相位的积分功能可实现宽范围的时钟占空比调节,并能明显抑制电源噪声对时钟下降沿抖动的影响。该时钟管理电路采用0.18μm标准CMOS工艺设计。版图寄生参数提取后的仿真结果表明:该时钟管理电路可在40～200 MHz频率范围内,将20%～80%的输入占空比稳定地调整到45%～55%的范围内;在200 mV电源干扰的条件下,输出时钟抖动可降低到传统RC型占空比稳定电路的1/10之下。将该时钟电路应用于一款双通道、200MSPS、14位的流水线ADC中,测试结果表明ADC的信号噪声失真比达到了73.01 dB。     

高速模数转换器与TMS320C6000 DSP接口的FIFO实现

大多数的高速模数转换器不能够直接和DSP相连。一个比较好的解决办法是使用FIFO作为输入缓冲。FIFO可以通过C6000系列的外部存储器接口(EMIF)与TMS320C6000系列DSP相连,DSP通过脉冲触发模式从FIFO中读取数据块。介绍如何使用SN74ALVC7806FIFO实现TMS320C6201与模数转换器的接口。     

高精度模数转换器ADS1211

ADS1211是一个具有24位精度并内含自校正∑-Δ转换器、二阶∑-Δ调制器、可编程数字滤波器和微处理器的串行A/D转换器.该文主要介绍了在单片机的控制下,利用ADS1211实现高精度A/D转换的方案.     

模数转换器AD7791及其应用

介绍单电源、低功耗、高精度A/D转换器AD7791的特点、内部寄存器结构和外部接口;并且详细阐述AD7791与单片机Atmega64的接口技术。     

神经网络并行算法型CMOS模数转换器设计

基于神经网络和开关电容技术提出了一种行算法型ＣＭＯＳ模数转换器电路结构，文中详细分析了电路的工作原理，并采用通用电路模拟程序进行了仿真，结果表明转换功能正确，输入电压递增和递减均无错码，转换过程中不需要复位，该转换器充分发挥开关电容精确处理和神经网络并行处理的优点，因而精度高，速度快，而且所需元件少，工艺完全与常规ＣＭＯＳ兼容，是一种有巨大发展潜力的新型ＣＭＯＳ转换器。     

数模、模数转换器的测试方法研究

本文详细讨论了A/D和D/A转换器的动态特性和静态特性的测试方法,提供了测试装置的详细框图。     

高性能模数转换器ADS8411及其应用

ADS8411是一款2MSPS采样速率的16位逐次逼近(SAR)模数转换器(ADC).该器件再次显著提高了本身已属业界速度最快的16位SAR转换器产品系列的采样率,其主要面向要求高速、高精度的高级应用,例如医学成像、便携式医疗仪器、零等待数据采集系统、数字通信等.文中介绍了ADS8411的性能特点、内部结构及引脚排列,并给出了其和8位通用数据总线微控制器的接口原理图.     

流水线结构模数转换器电容的误差平均技术

电容误差平均技术是一种本质线性(inherentlylinear)的流水线模数转换电容失配校准技术,但其性能指数(分辨率×速度与功耗×面积之比)并不理想。为了提高性能指数,该文提出了一种改进的电容误差平均技术。该技术利用跨导运算放大器(OTA)的端口交换操作和双采样的误差平均功能来完成OTA失调的抵消,不需要采样相中的OTA单位增益状态,从而一方面加快了建立速度,另一方面使得相邻级可共享OTA,减少了功耗和面积。电路分析和MATLAB软件仿真表明,在两种典型的情况下,改进的方法能将速度提高14%(OTA为开关电容共模反馈)和23%(OTA为非开关电容共模反馈);而且由于OTA可共享,模数转换器(ADC)的功耗可降低近一半。改进的技术更适用于高速高精度及连续工作的应用场合。     

采用电荷平衡模数转换器的高精度CMOS温度传感器

针对传统CMOS温度传感器芯片精度低,功耗高和温度范围窄的问题,提出了一种采用电荷平衡模数转换器(ADC)的高精度CMOS温度传感器。为了避免使用高精度带隙基准源,传感器中基于寄生双极晶体管的温度感知电路分别产生与温度成正比和反比的两个电压,再用一个电荷平衡ADC对这两个电压交替量化,得到与实时温度对应的数字量;工艺波动引起的感知误差采用一个外置基准电压来校准;整个温度传感器电路采用0.18μm CMOS工艺设计。仿真结果表明:在-40～125℃的温度范围内,传感器的测量精度可达±0.2℃,完成一次测量的时间仅为42ms,工作电流为130μA,芯片版图面积为0.55mm~2。该温度传感器可应用在植入式医疗、射频标签和物联网等系统中实现对温度的高精度测量。     

一种改进的流水线模数转换器结构

在分析传统每级1．5位流水线模数转换器的基础上,提出了一种改进结构,该结构完全解决了传统结构因为最后一级的量化电平失调造成的非单调性问题,仿真结果表明改进后的10比特模数转换器在实际情况下的有效位数（ENOB）最大约有0．83bit的提高,且电路的功耗和面积增加量相对较小．     

ADC0809模数转换器的测试与研究

使用多组不同频率和不同脉宽的工作时钟,定量测定分析ADC0809模数转换器的转换速度和转换结果,测试结果表明：该模数转换器的最高工作时钟频率可达3MHz;工作时钟的脉冲宽度只要不小于166ns就是有效的,本测定结果为提高ADC0809模数转换器的使用效能提供了可靠的实验数据。