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《电子科技大学》 2004年
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1.5Bit/级pipelined ADC典型单级电路结构实现研究

石艳梅  
【摘要】:随着通信技术以及数字信号处理技术的飞速发展,作为模拟信号与数字信号界面的模数转换器(ADC)得到越来越广泛的应用。而流水线结构ADC因其高分辨率、高精度以及在速度与功耗之间良好的折中而倍受青睐。本文对33Msample/s 1.5bit/stage 10位流水线结构ADC进行了设计与分析。 本文首先对几种典型结构ADC的性能进行了分析比较,从比较结果可以看出流水线结构ADC适合于几Msps到100Msps采样速率,其复杂性随分辨率的增加只是线性(而不是指数)增加,具有高速、高精度、低功耗的特点,适用于各种场合,特别是数字通讯领域。为了设计一个10位、33Msample/s的高速、高精度的ADC,流水线结构是一个最佳的选择。同时,对流水线结构ADC功耗与速度进行了折中分析,为了实现低功耗,采用了分辨率为每级1.5位的流水线结构。 在传统的1.5bit/stage流水线结构ADC的基础上,对系统结构进行了优化改进。改进后的系统前九级都采用相同的单元结构,使得设计更加模块化,而第十级仅需要一个精度要求不高的比较器,却可以对第九级进行数字校正。大大降低了电路设计的复杂度,节省了设计时间。 对几种系统误差进行了模拟分析。流水线结构ADC的系统误差主要是:增益误差、子ADC误差和子DAC误差。本文分析了这些误差产生的原因,并在Matlab/simulink仿真环境下对其进行了模拟,从而可以直观的看出这些误差对系统性能的影响。 提出并分析了两种误差校正技术:增益误差校正技术和比较器误差校正技术,并把这两种校正技术从系统级应用到1.5bit/stage流水线结构ADC上,在Matlab/simulink仿真环境下进行了仿真测试,可以看出这两种技术可以很好的消除相应的误差。 设计了部分关键单元电路:子ADC、子DAC以及数字校正电路。采用了0.5umCMOS工艺,并在Pspice环境下对其进行了仿真,仿真结果表明,这些单元电路可以很好的满足系统的要求。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TN79

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 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
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3 葛桐山;3G接收机用ADC子单元设计及误差校正方法研究[D];电子科技大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 钟和清;激光热核聚变能源系统研究[D];华中科技大学;2004年
10 郑诗程;光伏发电系统及其控制的研究[D];合肥工业大学;2005年
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1 张蛟龙;平面二级倒立摆的控制策略研究[D];河南理工大学;2010年
2 岳光亮;基于液压制动行星调速软起动系统的研究设计[D];山东科技大学;2010年
3 李保勇;基于时序鉴别的井下低压供电网选择性漏电保护系统的研究[D];山东科技大学;2010年
4 吴国强;无人机航迹跟踪控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 李宝祥;船舶主机控制及损管监控系统的研究与设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 钟爽;闭式海洋温差发电系统性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 章鑫;基于液压缸压力及鳍角反馈的减摇鳍升力控制[D];哈尔滨工程大学;2010年
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9 李薛;汽油机瞬态工况空燃比控制策略仿真研究[D];长沙理工大学;2010年
10 富佳佳;TSC动态调整不平衡电流无功功率补偿技术的研究[D];沈阳理工大学;2010年
【同被引文献】
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1 杨赟秀;罗静芳;宁宁;于奇;王向展;刘源;吴霜毅;杨谟华;;新型高速低功耗CMOS预放大锁存比较器[J];微电子学;2006年02期
2 王韧;刘敬波;秦玲;陈勇;赵建民;;一种3.3V 9位50 MS/s CMOS流水线A/D转换器[J];微电子学;2006年05期
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1 宁宁;基于功耗优化的Pipelined ADC系统结构设计与关键单元研究[D];电子科技大学;2007年
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1 薛亮;10位高速流水线模数转换器的研究[D];清华大学;2004年
2 邹望辉;高精度流水线结构模数转换器的设计[D];华中科技大学;2004年
3 尹坤;基于0.6微米工艺的模数转换器设计[D];浙江大学;2005年
4 宁宁;10bits 100MSPS Pipelined ADC系统结构优化及部分单元设计[D];电子科技大学;2005年
5 刘军;12位流水线ADC的研究与实现[D];暨南大学;2005年
6 李莎;片上10比特40兆赫兹流水线A/D转换器设计[D];西北工业大学;2006年
【二级引证文献】
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2 王成成;仪器前端专用集成电路研究与测试[D];北京交通大学;2010年
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5 孙园杰;流水线ADC的采样保持电路及MDAC电路设计[D];西安电子科技大学;2011年
6 宋宝;一种基于过零检测器的流水线模数转换器的研究[D];北京交通大学;2011年
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7 王学权;10位流水线结构模数转换器的研究[D];合肥工业大学;2006年
8 夏冰;嵌入式流水线型模数转换器的研究[D];兰州大学;2006年
9 叶鹏;面向卫星导航接收机应用的时钟源与模数转换器芯片设计[D];电子科技大学;2009年
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