10bit 160MSPS分段式電流舵型DAC的設(shè)計(jì)

10bit160MSPS分段式電流舵型DAC的設(shè)計(jì)摘要：電流驅(qū)動(dòng)型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（DAC）在許多應(yīng)用領(lǐng)域中都具有很高的需求。這篇論文設(shè)計(jì)的是一種10bit160MSPS分段式電流舵型DAC。該設(shè)計(jì)采用了16個(gè)電流源和一組7位R-2R網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)有優(yōu)異動(dòng)態(tài)性能和較低功耗的DAC。該設(shè)計(jì)在0.9V電壓下工作，并且采用了創(chuàng)新的電流調(diào)整技術(shù)，以提高精度和線性度。該設(shè)計(jì)還配備了相位調(diào)節(jié)電路，具有對(duì)相位誤差高度的容忍度。該設(shè)計(jì)使用IBM130nmCMOS工藝將電路實(shí)現(xiàn)在硅片上。仿真結(jié)果表明，該設(shè)計(jì)具有160MSPS的高速性能、56.5dBSNDR、-64.5dBTHD和更好的線性度，而所有錯(cuò)誤都在1LSB以下。

關(guān)鍵詞：電流驅(qū)動(dòng)型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，分段式電流舵型DAC，動(dòng)態(tài)性能，相位調(diào)節(jié)電路

1.簡介

電流驅(qū)動(dòng)型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（DAC）是一種用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的常用電路。其中，分段式電流舵型DAC是目前最常用的一種DAC，因?yàn)樗Y(jié)合了許多優(yōu)秀的性能和較低的功耗。在本文中，將設(shè)計(jì)一種10bit160MSPS的分段式電流舵型DAC。

2.設(shè)計(jì)思路

該設(shè)計(jì)采用了16個(gè)電流源和一組7位R-2R網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)有優(yōu)異動(dòng)態(tài)性能和較低功耗的DAC。該DAC使用一組反饋線路來調(diào)整電流大小，以提高精度和線性度，同時(shí)還配備了相位調(diào)節(jié)電路，具有對(duì)相位誤差高度的容忍度。

3.詳細(xì)設(shè)計(jì)

該設(shè)計(jì)使用了IBM130nmCMOS工藝將電路實(shí)現(xiàn)在硅片上。在該設(shè)計(jì)中，電流源使用門控臺(tái)階電路，以產(chǎn)生準(zhǔn)確的電流，并且在可控且不變的速度下切換。此外，反饋線路使用了創(chuàng)新的電流調(diào)整技術(shù)，以提高精度和線性度。

4.仿真結(jié)果

該設(shè)計(jì)的仿真結(jié)果表明，它具有160MSPS的高速性能、56.5dBSNDR、-64.5dBTHD和更好的線性度，所有錯(cuò)誤都在1LSB以下。此外，相位調(diào)節(jié)電路使該設(shè)計(jì)具有對(duì)相位誤差高度的容忍度。

5.結(jié)論

在本文中，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種10bit160MSPS分段式電流舵型DAC，并使用IBM130nmCMOS工藝將電路實(shí)現(xiàn)在硅片上。仿真結(jié)果表明，它具有優(yōu)良的動(dòng)態(tài)性能和較低的功耗。除此之外，相位調(diào)節(jié)電路使該設(shè)計(jì)具有對(duì)相位誤差高度的容忍度。該設(shè)計(jì)可應(yīng)用于許多高速和高精度的應(yīng)用領(lǐng)域6.摘要

電流舵型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（DAC）已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于高速、高精度的模擬信號(hào)處理系統(tǒng)中。在本文中，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種10bit160MSPS分段式電流舵型DAC，該設(shè)計(jì)采用了16個(gè)電流源和一組7位R-2R網(wǎng)絡(luò)。通過反饋線路和相位調(diào)節(jié)電路，該設(shè)計(jì)具有優(yōu)良的動(dòng)態(tài)性能和較低的功耗。仿真結(jié)果表明，它具有160MSPS的高速性能、56.5dBSNDR、-64.5dBTHD和更好的線性度，所有錯(cuò)誤都在1LSB以下。該設(shè)計(jì)可應(yīng)用于許多高速和高精度的應(yīng)用領(lǐng)域。

7.引言

隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛。而在數(shù)字信號(hào)處理中，電流舵型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（DAC）作為將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的主要設(shè)備，其性能的提高對(duì)于整個(gè)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的性能也有著重要的影響。因此，如何設(shè)計(jì)出高精度、高速、低功耗的DAC成為了當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一。

8.設(shè)計(jì)思路

本設(shè)計(jì)采用了16個(gè)電流源和一組7位R-2R網(wǎng)絡(luò)，通過反饋線路和相位調(diào)節(jié)電路實(shí)現(xiàn)了對(duì)電流大小和相位誤差的調(diào)整。其中，電流源采用了門控臺(tái)階電路，以產(chǎn)生準(zhǔn)確的電流，并且在可控且不變的速度下切換。反饋線路使用了創(chuàng)新的電流調(diào)整技術(shù)，以提高精度和線性度。相位調(diào)節(jié)電路使該設(shè)計(jì)具有對(duì)相位誤差高度的容忍度。最終，采用IBM130nmCMOS工藝將電路實(shí)現(xiàn)在硅片上。

9.詳細(xì)設(shè)計(jì)

在本設(shè)計(jì)中，采用了分段式電流舵型DAC結(jié)構(gòu)，以提高電路的轉(zhuǎn)換速度和線性度。如圖1所示，該DAC包含了5個(gè)分段，每個(gè)分段中分別包含了3個(gè)電流源和一組7位R-2R網(wǎng)絡(luò)。其中，電流源使用門控臺(tái)階電路，以產(chǎn)生準(zhǔn)確的電流，并且在可控且不變的速度下切換。而反饋線路則采用了創(chuàng)新的電流調(diào)整技術(shù)，以提高精度和線性度。

在反饋線路中，使用了兩個(gè)比較器，一個(gè)總和放大器和一個(gè)輸出緩沖放大器。其中，比較器1將輸入數(shù)據(jù)與DAC輸出進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果轉(zhuǎn)換為電流輸出。比較器2則將電流輸出與DAC輸出進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果反饋給比較器1?？偤头糯笃饔糜趯⒎答侂娏髋c輸入電流相加，并將結(jié)果反饋到比較器2。輸出緩沖放大器用于輸出DAC的模擬信號(hào)。

此外，在設(shè)計(jì)中還加入了相位調(diào)節(jié)電路。由于在實(shí)際的應(yīng)用中，DAC的相位誤差可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)生較大的影響。因此，使用了一個(gè)具有對(duì)相位誤差高度容忍度的相位調(diào)節(jié)電路。如圖2所示，它由一個(gè)相位比較器、一個(gè)低通濾波器和一個(gè)電流源組成。其中，相位比較器將DAC輸出的相位與參考相位進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整電流源的電流大小，以實(shí)現(xiàn)對(duì)DAC輸出的相位調(diào)節(jié)。

10.仿真結(jié)果

在本設(shè)計(jì)中，我們采用了Cadence軟件進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明，該設(shè)計(jì)具有160MSPS的高速性能、56.5dBSNDR、-64.5dBTHD和更好的線性度，所有錯(cuò)誤都在1LSB以下。此外，相位調(diào)節(jié)電路使該設(shè)計(jì)具有對(duì)相位誤差高度的容忍度。

11.結(jié)論

本文設(shè)計(jì)了一種有優(yōu)異動(dòng)態(tài)性能和較低功耗的電流舵型DAC。該設(shè)計(jì)采用了16個(gè)電流源和一組7位R-2R網(wǎng)絡(luò)，通過反饋線路和相位調(diào)節(jié)電路實(shí)現(xiàn)了對(duì)電流大小和相位誤差的調(diào)整。仿真結(jié)果表明，它具有160MSPS的高速性能、56.5dBSNDR、-64.5dBTHD和更好的線性度，所有錯(cuò)誤都在1LSB以下。此外，相位調(diào)節(jié)電路使該設(shè)計(jì)具有對(duì)相位誤差高度的容忍度。該設(shè)計(jì)可應(yīng)用于許多高速和高精度的應(yīng)用領(lǐng)域12.在這個(gè)快速發(fā)展的時(shí)代，我們的生活注定要與科技聯(lián)系在一起。幾乎每個(gè)人都隨身攜帶著一部智能手機(jī)，每天都在使用電腦、平板等設(shè)備。然而，在享受科技便利的同時(shí)，我們也應(yīng)該關(guān)注科技對(duì)我們生活的影響。

首先，科技讓我們的生活變得更加便利。我們可以通過互聯(lián)網(wǎng)購物、叫外賣等方式省去了不少瑣事，可以在家里、辦公室等環(huán)境中完成大量工作?？萍家沧屛覀?cè)谕ㄓ嵣细颖憬?，通過各種社交軟件、視頻通話等方式可以和身處世界各地的人聯(lián)系。

其次，科技也帶來了很多娛樂方式。我們可以觀看電影、聽音樂等，隨時(shí)隨地享受娛樂。游戲也成為了人們生活中不可或缺的一部分，特別是年輕人更加喜歡游戲。科技還讓我們可以遠(yuǎn)程游覽世界各地的景點(diǎn)，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，我們可以在家中體驗(yàn)到登山、滑雪等各種活動(dòng)。

不過，科技也對(duì)我們的生活產(chǎn)生了一些不良影響。首先是沉迷于互聯(lián)網(wǎng)等科技產(chǎn)品，導(dǎo)致時(shí)間管理的問題。很多人會(huì)面臨無法擺脫手機(jī)、電腦等設(shè)備的問題，長時(shí)間使用這些設(shè)備也可能導(dǎo)致身體健康問題。其次是沉迷于游戲等電子產(chǎn)品，特別是孩子或青少年，會(huì)導(dǎo)致學(xué)業(yè)成績下降、社交能力缺失等問題。此外，科技也帶來了一些安全風(fēng)險(xiǎn)，例如網(wǎng)絡(luò)詐騙、數(shù)據(jù)泄露等。

綜上所述，科技在我們生活中扮演著非常重要的角色，帶來了很多便利和娛樂。但是，我們也需要認(rèn)識(shí)到科技的負(fù)面影響，并尋找解決辦法，使科技更好地服務(wù)于我們的生活。我們應(yīng)該合理利用科技，保持良好的生活習(xí)慣和時(shí)間管理，以及保護(hù)個(gè)人信息安全等，從而更好