12位500MS/s分段电流舵数/模转换器的设计

来源 :西安邮电大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:pzl_530
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无线通讯技术给现代生活带来了诸多便利,该技术中无线收发系统是核心模块,而数/模转换器(Digital-to-Analog Converter,DAC)是无线收发系统性能的瓶颈。目前主流的DAC是分段电流舵DAC,传统分段电流舵DAC中的主要译码类型为温度码和二进制码,受温度码控制的电流源开关实现的电路虽然具有很高的精度,但是译码电路的传输速度慢、功耗大、复杂度高,使得DAC的性能受到影响,二进制码控制的电流源开关实现的电路虽然在速度上有很大优势,但是其线性度较差。根据以上背景,本文重点研究了译码电路并设计了一种12位500MS/s分段电流舵DAC。针对传统温度计译码电路的缺点,通过对真值表的规律总结,提出了一种新的温度计译码电路,其面积、速度和功耗均优于传统结构。针对二进制码电流舵DAC的线性度差,以及温度码电流舵DAC译码电路复杂度高的缺点,引入了一种新型的译码方式-分裂译码,相比于二进制码、温度码控制的电流源开关电路,分裂码电路控制的电流源开关电路具有良好的线性度,又相对较简单,使得整个结构有了更好的调整与改善。为了克服传统分段电流舵的缺点,本文将新提出的译码方式加入到电流舵DAC的设计中,分段方式为3+5+4,即高3位用温度码译码,中间5位使用分裂译码,剩下低4位采用数字二进制码,充分发挥各自译码的优势。为了改善电路的非线性,电流源开关采用差分输出模式,相比于单端输出,能够抑制共模干扰;为了减少电流源输出节点的寄生电容,提高电路的动态性能,本文的电流源阵列版图采用了顺序布局方式。本文设计的分段电流舵DAC采用0.18μm CMOS工艺设计实现。在模拟电源电压为1.8V,数字电源电压为1.2V下,当采样速率为500MS/s时,仿真结果显示,DNL为0.30LSB,INL为0.26LSB,输入信号为6.35MHz时,DAC的有效位数(Effective Number of Bits,ENOB)为11.7bit,无杂散动态范围(Spurious-Free Dynamic Range,SFDR)为90.94dB,输入信号为239.74MHz时,ENOB为11.30bit,SFDR为77.46dB;流片测试结果显示,DNL为0.28LSB,INL为1.16LSB,输入信号为6.35MHz时,ENOB为9.70bit,SFDR为68.83dB,输入信号为239.74MHz时,ENOB为9.50bit,SFDR为62.06dB。整个DAC的功耗为17.20mW,品质因数(Figure of Merit,FOM)为119GHz/mW,非常适合在无线收发系统中应用。
其他文献
近年来,寻衅滋事罪是我国刑法学界讨论较多却一直争议较大的一个罪名,伴随着司法实践复杂性的加剧,各种类型的违法犯罪行为界定存在一定难度,寻衅滋事罪的口袋化问题日益突出
“十三五”期间,国家出台一系列政策支持保障性住房中的公共租赁房建设。然而,公共租赁房建设项目存在建造成本高、资金使用周期长、投资回收速度慢等问题,给当地政府带了更
<正>2月15日,埃塞俄比亚总理海尔马里亚姆提出辞去总理和执政党——埃塞俄比亚人民革命民主阵线(埃革阵)主席职务,次日埃塞宣布进入国家紧急状态。自去年9月以来,埃塞奥罗米