CMOS电流舵DAC设计高层次研究

论文题目: CMOS电流舵DAC设计高层次研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 微电子学与固体电子学

作者: 郑秀卫

导师: 杨银堂

关键词: 片上系统,电流舵数模转换器,高层次模型

文献来源: 西安电子科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 通讯和数字视频系统等运用宽带数据传输技术的应用近来迅速增长，需要高速、高分辨率的数据转换器(A／D和D／A)，以及带有高性能数据转换器构建模块的SOC(片上系统)。CMOS电流舵DAC以其固有的转换速度快、能有效利用硅片面积和电源、易于兼容标准数字CMOS工艺等特点，成为这些应用中模数转换器结构的选择。作为SOC研究和设计方法的尝试，我们为COMS电流舵DAC建立了高层次模型，并运用数学工具Matlab和高级硬件描述语言Verilog-AMS来仿真和预测DAC的性能，进而指导DAC的设计。本文首先对模拟电路单元和典型混合信号系统的模型进行研究和仿真，然后重点描述了电流源匹配误差和电流源输出阻抗对DAC性能的影响。利用相应的高层次模型，详细分析并仿真了电流源匹配误差和电流源输出阻抗对DAC的非线性误差NL、信号噪声失调比SNDR、无杂波动态范围SFDR的影响。本文最后描述了一个设计实例，基于TSMC0.35微米混合信号CMOS工艺为通讯应用设计了一种5V、14位分辨率的分段电流舵DAC。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1 论文的背景、现状与意义

1.2 论文内容安排及主要研究成果

第二章基本知识

2.1 混合信号集成电路高层次设计基础

2.1.1 基于Verilog-AMS的混合信号集成电路高层次设计

2.1.2 基于Matlab的混合信号集成电路高层次设计

2.2 电流舵 DAC基础

2.2.1 CMOS电流舵DAC的基本结构

2.2.2 DAC的基本参数

第三章基于VERILOG-A的模拟电路行为模型及仿真

3.1 基于VERILOG-A的模拟电路行为模型

3.1.1 模拟开关行为模型

3.1.2 带隙电压基准源电路行为模型及仿真

3.1.3 全差分运算放大器行为模型及仿真

3.2 基于VERILOG-A的模拟电路系统仿真

第四章电流舵DAC电流源匹配误差及高层次模型研究

4.1 单位电流源设计方法的匹配误差分析

4.2 D/A转换器单位电流源误差对非线性误差(NL)的影响

4.3 电流源匹配误差对信号噪声失调比(SNDR)的影响

4.4 电流源匹配误差对无杂波动态范围(SFDR)的影响

第五章电流舵DAC电流源输出阻抗及高层次模型研究

5.1 电流舵D/A转换器的输出阻抗分析

5.2 输出阻抗对D/A转换器非线性误差(NL)的影响

5.3 输出阻抗对D/A转换器的信号噪声失调比(SNDR)的影响

5.4 输出阻抗对D/A转换器的无杂波动态范围(SFDR)的影响

第六章电流舵DAC高端应用实例

6.1 14位125MSPS DAC结构

6.2 结构组成主要部分设计

6.2.1 温度计编码器设计

6.2.2 MSB电流源开关序列设计

6.2.3 电流开关驱动电路

6.3 仿真结果

结束语

致谢

参考文献

作者硕士期间获奖情况

发布时间: 2006-12-30

参考文献

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CMOS电流舵DAC设计高层次研究

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