DAC基本原理.PDFVIP

目录 目 录 摘要 前言…………………………………………………………… 2 第一章 数模转换器简介 §1.1 DAC基本原理 ………………………………………3 §1.2 几种不同结构DAC 的比较………………………… 5 §1.3 研究这种新型结构的理由………………………… 6 第二章 具体实现原理 §2.1 基本结构…………………………………………… 8 §2.2 改进方法…………………………………………… 9 第三章 设计与仿真结果 §3.1 基本单元的设计与结果 ………………………… 12 §3.2 10位DAC 的核心设计与结果 ………………… 17 第四章 设计讨论 §4.1 在实现高速过程中的问题 ……………………… 21 §4.2 非理想效应对转换精度的影响 ………………… 24 §4.3 对电容不匹配的改进 …………………………… 24 §4.4 不足与计划 ……………………………………… 26 结束语 ……………………………………………………… 27 参考文献 …………………………………………………… 28 致谢 ………………………………………………………… 29 开关电容型流水线数模转换器的设计 1 前言 前 言 我选择的论文主题是关于数模转换方面的，之所以选择这个方向是由于在数字和模拟领 域的接口研究中，数模转换器DAC 和模数转换器ADC 的应用不仅局限于听觉通路的如麦克风 和扩音器，视觉通路的如照相机和其他一些显示设备，而且在有线或无线通道数据传输中也 有很重要的用途。典型的如数据信号依据某种机制被调制到载波上，和载波一起在有线或无 线的通道中传输，接收器接收到信号再进行解调，可根据应用和可行性的不同在数字或模拟 领域中解调，其应用之广泛可见一斑。 随着近年来对高速通信的需求和对英特网、移动终端应用的飞速增长,许多相应的技术， 如DSL，GSM，EDGE，UMTS,WCDMA,GPRS 等就需要大幅度的改进，线性度和低功耗是限制这些 技术发展的的两个大障碍，其中的一个瓶颈问题就是数据转换,以DAC 为例，到目前为止， 对他有影响的因素还有很多,如噪声、失配、寄生、延迟等等，解决了这些问题也就大大推 进了技术和应用领域的发展。 我所研究的新型结构是向传统的电流型 DAC 在高速数模转换领域中所占的垄断地位发 起挑战，抖动是电流型结构在高频下的症结所在.而此结构却能在没有抖动，又无附加电路 和特殊工艺的条件下实现高速度、高精度和低功耗,所以今天来研究他也就显得格外有意义。 开关电容型流水线数模转换器的设计 2 第一章 数模转换器简介 第一章 数模转换器简介 1. DAC 基本原理 DAC 是为了实现数字和模拟器件的连接在他们的接口上放置的把数字信号转换成模拟 信号的器件，其输出端的模拟信号就代表输入端的数字信号。 按其原理划分，DAC 可分为Nyquist 型和过采样型。Nyquist 型转换器按其结构又可大 致分为：电阻分压型、R-2R 称重型、电荷分配型和电流驱动型，一般根据不同的应用，从 速度、精度、功耗、主要限制因素、复杂度和芯片面积等多方面入手，综合考虑，选择一个 恰当的结构。 数字量的最低位所表示的模拟量称为 LSB(least significant bit)eg.10bit,00000 00001 的理想输出就是这个单位量，数字输入每加1 模拟输出就会增加一个LSB，所以输入 输出曲线图如台阶状：（如图1.1） 图1.1 DAC 输入输出曲线图及部分静态参数 但由于不理想状况的存在，使得输出并不能完完全全