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自调整双极性电压源DAC的设计
资料介绍
本文在分析目前数模转换器的发展趋势，研究传统数模转换器的基本原理和结构的基础上，根据项目中加速度计性能需求分别设计了10位电阻电容混合型数模转换器以及12位电阻分压阵列型数模转换器。具体研究工作如下：
提出一种自调整电压源结构，克服了传统方法产生差分基准电压精度不高和对称性差等缺陷：同时，此种结构充分利用DAC中的电阻，减小了芯片面积。两种结构的DAC均采用自调整基准电压源电路产生差分基准电压。
在10位电容电阻混合DAC的设计中，通过研究分析电容和电阻匹配度对DAC精度的影响，确定了电容阵列和电阻阵列的位数：在版图设计中，提出一种新型的电容版图共质心的画法，相比于传统DAC电容阵列画法，提高了电容的对称性，更好地消除了寄生电容的影响，进一步提高了DAC的精度。
在12位电阻分压阵列DAC的设计中，研究分析了电阻值大小对系统性能的影响，从而确定了电阻大小。在运放的设计时，通过对运放噪声的分析，尽量降低其噪声影响。由于输出需要在300ms稳定，又输出接80欧姆电阻和330uF电容串联，故输出缓冲使用了甲乙输出级。
10位的电容电阻混合DAC已在0.5um CMOS工艺上得以验证实现，经过两次流片，第一次流片微分非线性误差（DNL）最大为0.50LSB，积分非线性误差（INL）最大为0.82LSB；第二次流片微分非线性误差（DNL）最大为0.43LSB，积分非线性误差（INL）最大为0.54LSB，均满足了工程需求。12位电阻分压阵列结构DAC后仿真结果均满足设计指标，正在流片之中。相关设计申请了专利。
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