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10bits-300mhz dac的研究与设计
资料介绍
传统DAC的转换按其缩放方式进行分类，主要有：电流按比例缩放、电压按比例缩放和电荷按比例缩放，通过比较可知，电流按比例缩放转换速度快且占用芯片面积小。而电流舵结构是电流按比例缩放方式的一种改进结构，这种结构的分段转换方式因综合了线性度好和面积小的特点而被广泛应用于高速转换电路中。通过仿真，比较分析了“5+5”和“8+2”两种分段方式的特性，“5+5”
结构的DNL为士2LSB，而“8+2”结构的DNL为士0.2LSB。本DAC应用在通信系统方面，土2LSB的DNL可以满足需要。而且版图上“5+5”布线简单，占用面积小，“8+2”布线复杂，占用面积大。综合考虑，本文尝试采用了“5+5”
的分段方式。
本文按照分段结构分别设计了高5位MSBDAC和低5位LSBDAC，着重研究了如何减小输出端毛刺的方法，对比使用互补管和增加虚拟管两种开关结构对减小毛刺的影响，并最终通过仿真分析确定了以增加虚拟开关管的结构作为MSBDAC的开关结构。除此之外还通过仿真分析，确定了合理的开关尺寸。另外本文还对LSBDAC中使用的电流源结构进行了研究，对比分析两种不同电流源的优缺点，并最终结合设计的要求确定了以镜像电流的方法作为LSB DAC电流源的结构。
本设计基于SMIC的0.18umCMOS工艺，利用CADENCE，HSPICE，Verilog，Matlab等EDA软件进行仿真，顺利通过前仿真。设计的DAC分辨率达到了10Bit，转换速度达到300MHz。
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