收藏本站
《浙江大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

流水线ADC系统级功耗优化方法的研究与实现

杨巧  
【摘要】:流水线模数转换器(ADC)以其在速度、精度、面积与功耗诸方面的综合优势,在高速、中高精度应用场合获得广泛应用,尤其是便携型电子产品的飞速发展和巨大需求,对进一步降低流水线ADC的功耗提出了更高要求。 针对低功耗应用的需求,论文从流水线ADC的主要功耗来源出发,对系统总功耗进行了研究与分析。在深入讨论系统结构、工作原理以及模块电路实现结构的基础上,对其关键功耗模块MDAC (Multiplying DAC)和子ADC进行了功耗建模,讨论了热噪声的限制、采样保持电路、各级余量放大器精度以及子级单位电容取值对功耗优化的影响,最终推导得出系统总功耗与级分辨率分布、各级单位电容缩减系数等系统结构参数,以及与系统精度、工作频率等系统指标参数之间的关系。在此基础上,将流水线ADC的系统级功耗优化问题抽象成求解多变量函数最优值的数学问题,在MATLAB中实现了采用穷举与遗传算法相结合的混合搜索算法求解最优系统结构参数的CAD工具。 论文给出了不同性能ADC的优化结果,并进行了分析比较,可用以指导流水线ADC的系统结构设计。论文采用功耗优化后确定的系统结构参数,在Cadence中对14位,100MS/s流水线ADC的关键单元进行了电路设计。基于SMIC 0.13μm工艺的仿真结果表明预计总体功耗约为180mW,与已有的具有相似性能指标的工作相比,功耗明显降低,验证了本研究提出的系统级优化方法的有效性。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN792

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 李华昌,谢淑兰,易忠胜;遗传算法的原理与应用[J];矿冶;2005年01期
2 席裕庚,柴天佑,恽为民;遗传算法综述[J];控制理论与应用;1996年06期
3 甘学温,莫邦燹;低功耗CMOS逻辑电路设计综述[J];微电子学;2000年04期
4 刘勇,刘宝坤,李光泉;基于MATLAB平台的遗传算法工具包[J];天津大学学报;2001年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王洪德;孟祥妹;;基于GIS的城区危险品运输可视化管控系统研究[J];安全与环境学报;2012年03期
2 杨德利,刘百勇,龚雪皓,郑学仁,吴朝晖;半导体器件的遗传算法优化设计[J];半导体技术;2001年02期
3 黄海生;在ASIC设计中的功耗分析与优化设计[J];半导体技术;2001年07期
4 张安民,杨世兴,李志舜,韩崇昭;利用遗传算法的垂直命中导引律研究[J];兵工学报;2004年03期
5 张飞舟,晏磊,范跃祖,孙先仿;智能交通系统中的运营车辆优化调度研究[J];北京航空航天大学学报;2002年06期
6 李志鹏;许闽;杨中凯;刘辉;;神华煤直接液化反应动力学的辨识和量化[J];北京化工大学学报(自然科学版);2010年03期
7 马壮,万德钧,黄林;基于遗传算法的操舵仪控制参数在线优化[J];船舶工程;1999年01期
8 李影;徐涛;邢伟;;基于进化遗传算法的神经网络优化[J];长春理工大学学报;2006年03期
9 钟辰;金海红;任腾;田柳;;基于遗传算法的数字罗盘误差补偿方法研究[J];传感技术学报;2012年06期
10 杨德利,刘百勇,龚雪皓,郑学仁,吴朝晖;基于遗传算法的模糊隶属函数的选择[J];传感器技术;2000年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨阳;陈宗海;张海涛;;复杂系统仿真的前端智能化综述[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
2 彭锦;;进化算法综述[A];中国运筹学会第六届学术交流会论文集(上卷)[C];2000年
3 刘德朋;孙启美;;一种变异概率的遗传算法[A];第六届中国青年运筹与管理学者大会论文集[C];2004年
4 胡硕;朱明;宋华军;;基于遗传算法的快速图像的相关匹配[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
5 马淑华;赵一丁;;基于遗传算法的热电偶温度传感器非线性模型辨识[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
6 蒋济同;牟孝波;;基于遗传算法的基桩损伤定量分析[A];第六届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2006年
7 钟秋;钱锋;;遗传算法在神经网络中的应用研究[A];第16届中国过程控制学术年会暨第4届全国故障诊断与安全性学术会议论文集[C];2005年
8 朱明;刘微;胡硕;;高性能小型电视跟踪器的设计与实现[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
9 Huaji Shi;Weiguo Xie;Xingyi Li;;Demand Forecasting Optimization in Supply Chain[A];Proceedings of 2011 International Conference on Information Management and Engineering(ICIME 2011)[C];2011年
10 何优;董胜;孙瀚;宋大千;;基于遗传算法的波高最大熵分布拟合研究[A];第十六届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 尹可挺;Internet环境中基于QoS的Web服务组合研究[D];浙江大学;2010年
2 李熹平;快速热循环注塑模具及工艺关键技术研究[D];山东大学;2010年
3 程文涛;关节式坐标测量机标定技术研究[D];合肥工业大学;2011年
4 尤海峰;求解隐式目标优化问题的交互式进化算法研究[D];中国科学技术大学;2011年
5 徐健腾;复杂供应链协调优化模型及算法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 李军华;基于知识和多种群进化的遗传算法研究[D];南京航空航天大学;2009年
7 刘辉;电缆故障诊断理论与关键技术研究[D];华中科技大学;2012年
8 侯格贤;遗传算法及其在跟踪系统中的应用研究[D];西安电子科技大学;1998年
9 黄辉先;城市交通信号优化控制方法的研究[D];西北工业大学;2000年
10 李涛;基于简单曲线自适应逼近的平面连杆机构优化综合理论与方法的研究[D];大连理工大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
2 石丽丽;智能优化算法对比研究及其在船体双底结构优化中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 李响;油品调和优化问题的研究[D];大连理工大学;2010年
4 颜语;无线传感网络在环境监测中的应用[D];辽宁工程技术大学;2009年
5 袁军;煤基混合燃料的燃烧特性及优化配比研究[D];长沙理工大学;2010年
6 袁伟杰;自治水下机器人动力学建模及参数辨识研究[D];中国海洋大学;2010年
7 李蕊;基于均值-VaR的最优投资组合决策模型[D];兰州大学;2010年
8 董立国;遗传算法和投影寻踪分类模型在工程评标中的应用[D];河北工程大学;2010年
9 常成志;快速公交组合调度优化及仿真评价研究[D];北京交通大学;2010年
10 丁辉;交流伺服驱动器的实现及其速度环非线性控制算法的研究[D];浙江大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋仁国,董敏,张奇志,张宝金,曾梅光;7175铝合金工艺优化的遗传算法[J];材料科学与工程;1998年01期
2 夏之宁,胡芳,邱细敏,石乐明,李志良;紫外光谱与遗传算法用于多组分氨基酸同时测定[J];重庆大学学报(自然科学版);1998年01期
3 蔡煜东;运用改进的遗传算法拟合离子选择电极工作曲线[J];分析化学;1995年06期
4 蔡煜东;分析化学中非线性多元函数拟合的遗传算法[J];分析化学;1995年07期
5 章元,朱尔一,李静,庄峙厦;模拟退火算法与遗传算法结合用于变量筛选[J];分析化学;1999年10期
6 陈开,李通化,卢佩章;遗传算法在色谱谱图解析中的应用[J];分析化学;2003年02期
7 陈闽军,程翼宇;基于遗传算法的色谱指纹峰配对识别方法[J];分析化学;2003年05期
8 邓勃,刘嘉;遗传算法在分析化学中的应用[J];分析科学学报;1997年02期
9 李通化,张众杰,朱仲良,丁林,李光盛;用数值遗传算法计算配合物的稳定常数[J];高等学校化学学报;1995年03期
10 孙卫国,陈德钊,陈亚秋,胡上序;基于遗传算法的神经网络为苯乙酰胺类农药构效关系建模的研究[J];高等学校化学学报;1998年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邵楠;刘佩林;周大江;白向晖;;AVS运动补偿电路的VLSI设计与实现[J];信息技术;2006年12期
2 王雪梅;孙晓东;陈昊明;刘艳华;;AES算法介绍及其流水线设计研究[J];计算机安全;2007年10期
3 陈石平;李全;莫丽兰;段吉海;;基于CORDIC的反双曲正切函数的FPGA实现[J];计算机工程与科学;2009年05期
4 王刚;李冰;刘勇;丁恒;;一种可重构LDPC编码器的设计与实现[J];微计算机信息;2010年35期
5 刘庆艳,张炽昌,邵丙铣;流水线型硬件复用数字滤波器设计[J];微电子学;2000年03期
6 高振斌,陈禾,韩月秋;可变2~n点流水线FFT处理器的设计与实现[J];北京理工大学学报;2005年03期
7 万红星;陈禾;韩月秋;;实时可重配置FFT处理器的ASIC设计[J];北京理工大学学报;2006年04期
8 邵杰;伍万棱;余汉城;;一种深度流水线的浮点加法器[J];电子器件;2007年03期
9 刘凯;车明;秦存秀;;一种高吞吐量MD5算法的FPGA实现[J];微处理机;2008年01期
10 宣志斌;夏杰;张树丹;于宗光;薛忠杰;;一种用于浮点DSP的流水线结构DMA设计[J];微计算机信息;2008年32期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡建平;邬杨波;李宏;;双传输门绝热逻辑和绝热乘法器设计[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
2 张敬彬;戚金清;王兢;吴浩;;一种高吞吐量H.264/AVC去方块滤波器结构设计[A];第八届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2010年
3 康长武;李景华;;FIR滤波器在可编程逻辑器件上的实现[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
4 马宝锋;;DSP器件测试解决方案介绍[A];第一届中国微电子计量与测试技术研讨会论文集[C];2008年
5 周永忠;杨志家;;基于复用查找表结构FIR滤波器设计[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(1)[C];2008年
6 许超;王伟;王文涛;;H.264中CABAC编码器的电路结构设计[A];2006中国科协年会论文集(第13分会场)[C];2006年
7 许超;王伟;王文涛;;H.264中CABAC编码器的电路结构设计[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集(下册)[C];2006年
8 王鹏;杨卫东;;基于FPGA的最优化CSD算法FIR滤波器的实现[A];冶金轧制过程自动化技术交流会论文集[C];2005年
9 周小康;王继安;庞世甫;李威;龚敏;;一种用于高速流水线ADC的时钟管理器[A];四川省电子学会半导体与集成技术专委会2006年度学术年会论文集[C];2006年
10 朱佳辉;张健;侯立刚;吴淞波;吴武臣;;基于FPGA的嵌入式32位RISC微处理器的设计和应用实现[A];第七届北京青年科技论文评选获奖论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 郭松柳 顾瑜 陈建党 汪东升;可扩展的片上多处理器模拟器及评测系统[N];计算机世界;2005年
2 吴挺;四核拉锯战[N];计算机世界;2007年
3 ;王者至尊P4XE 3.2GHz[N];中国电脑教育报;2004年
4 上海华虹集成电路有限责任公司 总经理 闵昊 博士;开发自主知识产权CPU的设计关键和主要问题[N];中国高新技术产业导报;2002年
5 白云;我们还要做多久的守望者?[N];中国电脑教育报;2007年
6 明琪;NPU—网络设备的未来之“芯”[N];计算机世界;2003年
7 本报记者 朱文利;走近龙芯[N];电脑报;2002年
8 记者 刘路沙、薛冬;商品化“龙芯”CPU问世[N];光明日报;2002年
9 ;基于USB接口的通用测试仪的设计与实现(上)[N];电子报;2008年
10 评测实验室 吴挺;一剂猛药[N];计算机世界;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张荣华;神经信息传导的电路模型[D];天津大学;2010年
2 孙泳;电流模模数转换器设计[D];哈尔滨工业大学;2009年
3 李建;低功耗低电压CMOS流水线摸数转换器的结构研究与实现[D];复旦大学;2008年
4 王继安;高速高精度ADC集成电路的研究与设计[D];电子科技大学;2009年
5 黄飞鹏;适宜于系统集成的高速低功耗模/数转换器(ADC)的研究[D];复旦大学;2005年
6 李宇飞;高性能、低功耗VLIW结构数字信号处理器(DSP)的研究:模型、算法与工程实践[D];上海交通大学;2007年
7 梁上泉;流水线模数转换器伪随机序列注入后台快速数字校准技术研究[D];合肥工业大学;2011年
8 李晓雯;面向胶囊内镜系统应用的图像压缩和集成电路设计技术[D];清华大学;2009年
9 陈继承;局部同质的异质DSP处理器设计研究[D];浙江大学;2005年
10 魏琦;高性能流水线模数转换器设计[D];清华大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴曙荣;直接数字频率合成器的设计[D];西安电子科技大学;2006年
2 单卫杰;自适应算术编码器的FPGA实现[D];大连海事大学;2009年
3 严奇;10位40MHz流水线模数转换器的设计[D];西安电子科技大学;2006年
4 庞科;四位高速低功耗微控制器芯片的设计研究[D];天津大学;2004年
5 何一凡;入侵检测引擎的设计研究[D];浙江大学;2006年
6 郑鹏;10 Bit 50 MSPs流水线模数转换器的设计与实现[D];复旦大学;2009年
7 王韧;一个9bit、125MHz流水线式ADC的研究与设计[D];电子科技大学;2007年
8 陈红珍;2.8V、25MHz、10比特模数转换器的设计[D];浙江大学;2007年
9 赵家阳;12位40Msps流水线A/D转换器的研究与设计[D];长春理工大学;2008年
10 巴宇;12位高速高精度流水线ADC的设计[D];沈阳工业大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026