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带数字校正的12bit200mhzdac研究与设计

更新时间：2019-10-12 23:27:51 大小：7M 上传用户：sun2152查看TA发布的资源 标签：数字校正dac 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

随着无线通信、雷达等信息系统的飞速发展，高速、高精度DAC（数模转换器，Digital to analog converter）显得日益重要。而在各种类型的DAC中，电流舵型架构是实现高速高精度DAC的较佳选择。本文基于55nm CMOS工艺，对高速高精度电流舵型DAC的系统架构和关键单元电路模块进行了深入的研究与分析，设计了一款带数字校正功能的精度12位，采样速率200MHz的电流舵架构DAC芯片。

首先，为了得到高采样速率DAC，分析了电流舵的零极点分布，设计了速度为200MIIz的DAC。分析了电流舵型DAC的一些非理想效应，包括品体管尺寸失配，阀值电压失配，版图电压梯度和温度梯度。在此基础上，结合55nm工艺特点、关键单元模块性能指标，确定了分段点为6+6的12位200MHzDAC。

其次，根据电流舵品体管的失配误差模型，品体管的尺寸越大，失配越小，但是整个DAC电流舵部分面积越大，由此带来的温度、电压梯度也很大，造成DAC的INL误差增大。本文缩小高6位温度计编码的电流单元面积，由原来的12位精度缩小为4位精度，极大减小电流舵部分面积。通过数字校正的方式，使用8位精度的偏置DAC对主DAC电流进行修调，提高其精度。

再次，根据电流舵型DAC的性能指标，基于55nm CMOS工艺设计电流舵型DAC的电流管的宽长比，开关电路和开关驱动电路的设计。由于数字校正算法的需要，设计了高精度高速度的电流比较器，设计了电流舵型DAC数字校正算法。

最后，基于55nm CMOS工艺完成了各个关键单元电路以及整体电流舵型DAC版图的实现，完成了整个12位200MHzDAC的后仿验证。后仿结果表明：在采样频率为200MHz下，SFDR达到72.1dB，SNDR达到69.6dB，功耗63mW，整个芯片面积2.55mm2。


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