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GHz高速DAC的研究与设计
资料介绍
本文基于SMIC0.18umCMOS工艺,采用l.8V单电源电压供电,实现了GSPS分段式电流舵数模转换器。
文章在介绍DAC基本原理的基础上,系统介绍了DAC的相关技术指标特性和几种常见的高速DAC结构;然后介绍了电流舵DAC静态和动态误差来源,并重点分析了器件匹配误差和电流源有限输出阻抗对DAC参数的影响,用于指导DAC的最优化设计;在分析电流舵DAC各个模块电路的基础上完成整个系统电路的设计;最后详细分析了高速电流舵DAC芯片的版图设计和测试。
本文设计的8位DAC,采用4+4全温度计分段译码结构,完成了电路设计和版图设计,版图面积为875um×875um,后仿真模拟结果显示,1.8V电源下静态功耗为11.5mW,所设计的DAC线性度良好,微分非线性DNL=0.19LSB,积分非线性INL=
0.23LSB,在600MHz的正弦波信号输出,1.6GHz的采样频率下,SFDR达到59dB,有效位是7.87。
由于版图面积的限制,采用相同的电路结构设计了6位的DAC,该DAC采用4+2分段译码电流舵结构,高4位采用的是温度计码,低2位采用的是二进制码,完成了电路设计、版图设计和测试,版图面积为975um×775um。测试结果为:DNL=0.11LSB,INL=0.25LSB;采样频率是1GHz时,输入频率为100MHz,SFDR是47dB,电路功耗为36mW;采样频率2GHz时,输入频率为33MHz,SFDR是42dB,电路功耗为79mW,测试结果表明6位DAC可以在2GHz采样频率下正常工作。
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GHz高速DAC的研究与设计.pdf | 23M |
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