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AD7175-2 ∑-△型ADC:集成真轨到轨输入缓冲器,满足化学分析和环境仪器的精密检测需求

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世界电子元器件 2014年第12期 60-61页

作者：韩霜

随着人们对个人安全的日益重视,对于生产、生活中所面临的环境安全问题受到了越来越多的专注。但对于专注于解决这一领域的各项问题的工程师来说,单单只是观念上的重视还远远不够,只有从技术上对污染源头进行严格的测试和把控,才有可能... 详细信息

随着人们对个人安全的日益重视,对于生产、生活中所面临的环境安全问题受到了越来越多的专注。但对于专注于解决这一领域的各项问题的工程师来说,单单只是观念上的重视还远远不够,只有从技术上对污染源头进行严格的测试和把控,才有可能为人们真真正正地带来安全的工业生产和生活。根据ADI公司在化学分析和环境仪器领域的首要合作伙伴世健公司援引SCI的数据显示,从2009年至今,化学分析和环境仪器的市场一直呈增长趋势,其中2013年中国市场规模为40亿美元，占有率为8．68％，且增长速度远远大于全球的增长速度。

关键词：环境安全问题化学分析输入缓冲器精密检测仪器轨到轨 ADC ∑-△

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AD8192/195：HDMI输入缓冲器

世界电子元器件 2008年第6期 50-50页

ADI推出两款连接产品AD8192和AD8195前面板HDMI输入缓冲器，扩展了ADI公司的Advontiv高级电视解决方案产品系列。这两款新型输入缓冲器支持HDMIv1．3接口标准，允许设计人员为最新的平板HDTV的前面板添加多达两个HDMI输入接口。前面板... 详细信息

ADI推出两款连接产品AD8192和AD8195前面板HDMI输入缓冲器，扩展了ADI公司的Advontiv高级电视解决方案产品系列。这两款新型输入缓冲器支持HDMIv1．3接口标准，允许设计人员为最新的平板HDTV的前面板添加多达两个HDMI输入接口。前面板接入方式使用户能够方便的连接游戏设备、摄像机及其它高清电子设备。AD8192和AD8195前面板HDMI输入缓冲器具有受控输入阻抗，有助于在设计新款平板电视时降低制造成本、缩短产品上市时间。

关键词：输入缓冲器 HDMI ADI公司设计人员平板电视高级电视接口标准

13-bit 200MS/s Pipelined ADC关键技术研究与设计

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13-bit 200MS/s Pipelined ADC关键技术研究与设计

作者：乌恒洋西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着数字世界在人们生活中不断渗透,更高性能的流水线ADC需求也在日益攀升,常常应用于高清图像采集、高灵敏度检测系统中。流水线ADC对于整个信号处理系统来说有着至关重要的作用,它需要对模拟前端放大的信号进行精准量化,以供后级数字... 详细信息

随着数字世界在人们生活中不断渗透,更高性能的流水线ADC需求也在日益攀升,常常应用于高清图像采集、高灵敏度检测系统中。流水线ADC对于整个信号处理系统来说有着至关重要的作用,它需要对模拟前端放大的信号进行精准量化,以供后级数字处理单元进行下一步的信号处理。因此研究和改善传统型流水线ADC的电路,实现高速高精度流水线ADC具有极其重要的意义。本文首先对ADC系统的基本工作原理进行讨论,通过奈奎斯特式ADC和过采样式ADC的大类辨析,着重对与本文课题流水线ADC紧密相关的快闪式ADC和流水线式ADC架构进行探讨,具体内容从基本构成、工作过程到性能缺陷。同时根据分析给出了当前一些流水线ADC的技术改进,其中包括各级位数选取以及冗余矫正技术。其次,研究了流水线ADC架构的选取、采样保持开关的分析、孔径误差对于电路影响以及冗余校正技术,同时对MDAC电路中的运算放大器指标要求进行量化分析,并且介绍了子ADC电路非理想因素导致的误差种类,并且对比较器的结构选取进行简要描述,为流水线ADC设计工作提供理论支持。本文基于TSMC 180nm CMOS工艺设计并实现了一种13位200MS/s的流水线ADC。在前端采样电路中选取改进后的SHA＿less输入缓冲器设计,通过漏端电压自举和前馈支路来大大提高输入缓冲器的线性度。同时提出改进的单电容电荷泵自举开关通过自举电容预充电、主开关管源衬相连,从而使主开关管工作时,以保证恒定的栅源、源衬电压,有效消除了其导通电阻的非线性;自举电容采用二极管接法单电容电荷泵进行充放电控制,减少电荷泄露,提高了开关的速度和线性度。构建首级3.5位、中间级2.5位MDAC电路系统架构,从运算放大器的指标确定到结构组合,最终设计出带有增益提升技术的两级运算放大器,在实现高增益、高带宽的同时也实现了宽输出摆幅。设计出可以产生两相不交叠时钟以及下降沿提前时钟的电路,同时在子ADC中选取了带有前置放大器和动态锁存器的电流型比较器设计,满足了高速低失调的比较要求。最后通过版图探究完成了该系统的版图设计工作,同时对流水线ADC系统进行仿真验证。本文所设计的13位200MS/s流水线ADC核心部分版图面积为2.28×0.87mm,ADC核心部分的功耗约为284mW。其前仿真结果表明,在输入信号频率设置为3.71M时,整体流水线ADC的SFDR为78.52dB,SNDR为72.64dB;在输入信号频率升高至97.46M时,整体流水线ADC的SFDR为73.26dB,SNDR为67.83dB。通过流水线ADC版图设计和寄生参数提取导入,得到其后仿真结果。在输入信号频率设置为3.71M时,整体流水线ADC的SFDR为73.17dB,SNDR为67.34dB;在输入信号频率升高至97.46M时,整体流水线ADC的SFDR为67.48dB,SNDR为63.59dB。综上仿真结果表明在采样率为200MS/s,本文设计的流水线ADC的有效位数不小于10it,满足设计要求,同时本文提出的相关技术改进的可行性得以验证。

关键词：流水线ADC 输入缓冲器新型自举开关增益提升冗余校正

1.8Vpp 250MS/s低谐波失真流水线ADC

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电子学报 2020年第11期48卷 2242-2249页

作者：吴柯柯沈玉鹏刘家瑞王志宇莫炯炯郁发新浙江大学航空航天学院浙江杭州310027

采用40nm CMOS工艺设计了一款在250MS/s采样率下具有1.8Vpp满摆幅和低谐波失真性能的流水线ADC(Analog-to-Digital Converter).针对传统源跟随器结构的输入缓冲器在大摆幅下驱动大采样电容时线性度恶化的问题,采用了改进型电流注入技术... 详细信息

采用40nm CMOS工艺设计了一款在250MS/s采样率下具有1.8Vpp满摆幅和低谐波失真性能的流水线ADC(Analog-to-Digital Converter).针对传统源跟随器结构的输入缓冲器在大摆幅下驱动大采样电容时线性度恶化的问题,采用了改进型电流注入技术和漏端电压自举技术.ADC中实现采样和电荷转移功能的开关采用薄栅器件设计,其工作电压由片上LDO(Low Dropout Regulator)提供,在降低开关寄生和电荷注入的同时保障了器件的可靠性.测试结果表明,对于10.1MHz单音输入,该ADC在-1dBFS下的信噪失真比、无杂散动态范围和总谐波失真分别为68.3dB、76.4dBc、-75.1dBc,在-1.57dBFS下的信噪失真比、无杂散动态范围和总谐波失真分别达68.3dB、80.1dBc、-78.6dBc.

关键词：流水线模数转换器谐波失真输入缓冲器低失真

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高速高精度A/D转换器关键技术研究

高速高精度A/D转换器关键技术研究

作者：刘林果西安电子科技大学

学位级别：硕士

模数转换器(ADC)作为现代微电子通信系统中的关键设计模块,一直受到学术界和工业界的高度重视。近年来,随着5G移动通信的快速发展,对高速高精度ADC的要求也越来越高。尽管如此,由于我国高速高精度ADC领域的相关研究起步较晚,导致现阶段... 详细信息

模数转换器(ADC)作为现代微电子通信系统中的关键设计模块,一直受到学术界和工业界的高度重视。近年来,随着5G移动通信的快速发展,对高速高精度ADC的要求也越来越高。尽管如此,由于我国高速高精度ADC领域的相关研究起步较晚,导致现阶段国内研发水平远低于国际先进水平,特别是最近受国际局势影响,更体现我国加快高性能核心芯片自主研发的迫切性。在众多ADC结构中流水线ADC由于其在速度、分辨率及功耗上的良好折中成为实现高速高精度的最优选择之一,因此本文重点是高速高精度流水线ADC的关键技术研究。本文首先分析了流水线ADC的基本工作原理和冗余位算法,讨论了电路非理想因素以及衡量ADC的主要性能指标。然后以上述内容为基础,从系统角度出发并遵循功耗最优化方案,分别确定了ADC的整体框架,热噪声远低于量化噪声的系统噪声分配方案,以及采用无采保电路以降低功耗、噪声和非线性的设计方法。最后引入速度因子和缩减因子以优化系统噪声模型,并基于系统热噪声要求和该噪声模型确定了每级采样电容的大小。本文基于TSMC 65nm CMOS工艺设计实现了一款12位1GS/s流水线ADC,并对各关键电路模块进行了研究和改进,包括:采用了新型的MDAC结构,采用单独的DAC电容重建信号从而消除了回踢噪声,将本级MDAC余差放大倍数减半从而解决了新结构中运放反馈系数较小的问题,并结合新结构输出摆幅减半的特点将其设计在低压工作环境下从而降低了系统整体功耗;对传统输入缓冲器进行了改进,通过增加开关电容电路实现信号跟随,并采用了前馈复制电容、共源共栅结构、深N阱特殊工艺提高线性度;采用新型动态驱动的DNW技术对传统栅压自举开关进行了改进,并增加了体效应消除技术及可靠性电路;在高性能运放设计中引入电平移位跨导增强技术、双尾电流源结构对传统增益自举运放进行了改进,并增加了Cascode补偿技术;在比较器中采用双电容分别实现了输入及参考电平采样,电路结构则使用了多级预放大器加锁存器从而实现了高速低失调的要求。最后完成了版图的设计工作,并对ADC系统进行了仿真验证。本文所设计的12位1GS/s流水线ADC的整体版图有效面积为2.10×1.04mm,整体功耗约为520mW。前仿结果表明,当输入信号频率为18.55MHz时,ADC的SFDR为80.50dB,SNDR为72.25dB;当输入信号频率增加487.30MHz时,ADC的SFDR为77.56dB,SNDR为70.10dB。后仿结果表明,当输入信号频率为18.55MHz,ADC的SFDR为75.88dB,SNDR为67.32dB;当输入信号频率增加至487.30MHz时,ADC的SFDR为71.16dB,SNDR为64.61dB。前后仿真存在误差主要是因为受到了版图中寄生电阻和电容的影响,但整体线性度下降幅度较小并处于理论预期范围内。以上结果显示,本设计满足高速高精度ADC的设计要求。

关键词：模数转换器流水线ADC 新型MDAC 输入缓冲器高性能运放

GS/s高精度流水线A/D转换器关键技术研究

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GS/s高精度流水线A/D转换器关键技术研究

作者：帘凯雄西安电子科技大学

学位级别：硕士

无线通信技术正不断地朝着高传输质量和大带宽方向发展,射频接收机的设计也逐渐将模数转换器(ADC)向天线靠近以直接对射频信号进行采样,这大大简化了接收系统的电路复杂度。然而,这样的系统往往需要使用采样率高达GS/s的高精度ADC。GS/... 详细信息

无线通信技术正不断地朝着高传输质量和大带宽方向发展,射频接收机的设计也逐渐将模数转换器(ADC)向天线靠近以直接对射频信号进行采样,这大大简化了接收系统的电路复杂度。然而,这样的系统往往需要使用采样率高达GS/s的高精度ADC。GS/s高精度ADC作为第五代移动通信中高性能基站的核心器件,以及“萨德”反导系统中相控阵雷达的关键模块,长期被国外公司所垄断,已成为限制我国自主研发高性能基站和雷达的瓶颈。在众多ADC结构中,流水线ADC凭借其在分辨率、采样率和能效性能上的良好折中,成为实现GS/s高精度ADC的首选方案。不过,高性能流水线ADC也提高了对模拟子电路的性能要求,虽然深亚微米工艺有利于提高电路的速度,但是低电源电压和低增益却增大了高性能模拟电路的设计难度。针对上述问题,本文将重点研究GS/s高精度流水线ADC的系统架构及其关键电路。本文首先阐述了流水线ADC的1.5位冗余校正算法,以及衡量ADC的主要性能参数,并从系统的角度出发,确定了可以降低系统功耗、噪声和非线性的无采保结构。然后,推导了系统对噪声的要求,给出了一种合理的分配方案,要求量化噪声远远小于系统热噪声。最后,从信号的传递和处理的角度分析系统中存在的一些非理想效应,如电容失配、运放的增益误差和建立误差、时钟抖动、比较器失调和噪声等,并提出了降低这些非理想效应的方法。为了满足高性能雷达的数据采集需求,本文实现了一款14位1GS/s的流水线ADC。首先,通过搭建流水线ADC的行为级模型,确定了“3+3+3+3+3+4”的系统架构,在此基础上根据系统对噪声和失配的要求计算出各级的采样电容值。然后,根据系统建模结果的要求,对各关键电路进行了重点研究:(1)设计了一款双电源供电的运算放大器,以解决深亚微米工艺下低电源电压和高输出摆幅之间的矛盾,并加入一些过压保护电路以确保电路的可靠性,同时采用增益自举和正反馈两种技术来提高运放的开环增益;(2)提出了一种新型的输入缓冲器(Buffer),采用负载复制技术和电平移位技术的方法来消除源跟随器中输入管V和V的非线性变化,在保证电容驱动能力和高线性度的同时降低功耗,仿真结果表明缓冲器的无杂散动态范围(SFDR)可以达到85dB;(3)提出了一种新型的采样网络,使用交叉耦合的dummy技术来消除采样管的寄生电容C的耦合效应,保证采样网络在高频时仍能维持较高的SFDR,仿真结果表明采样网络可以达到10GHz的带宽和89dB的SFDR;(4)设计了一款高速低失调比较器,使用两个交叉耦合对和电平移位电容来加快比较速度,仿真结果表明失调电压的标准差为0.97mV;(5)提出一种时钟接收电路和占空比调整电路,由差分时钟接收电路、差分到单端电路、时钟边沿检测电路、积分器和可变延时单元组成,实现了83.6fs抖动和接近50%占空比的时钟性能。最后,对整体ADC进行了仿真验证并完成了版图设计。所设计的ADC基于TSMC 65nm 1P9M标准CMOS工艺制造,整体芯片面积为2.8×1.7mm。测试结果表明,在1GS/s的采样速率下,输入10.1777MHz的正弦单音信号时,所设计ADC的SNDR达到62.3dB,SFDR达到69.1dB。在输入信号频率为201.1777MHz时仍可以达到61.1dB和65.2dB的SNDR和SFDR。采用1.2V和2.5V双电源供电,整体ADC的功耗约为480mW,FOM值为152.3dB。

关键词：流水线ADC 射频采样高精度双电源供电运放输入缓冲器占空比调整

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打印机接口

小型微型计算机系统 1984年第8期 28-35页

微型机系统常备的硬拷贝设备为点阵式行打印机。它具备成本低、能打印汉字及图形等优点,其速度约为100字符/秒,能满足一般文件输出的要求。一、打印机的基本工作原理点阵式打印机的工作原理与显示器有相似的地方,也是由5×7或7×9的... 详细信息

微型机系统常备的硬拷贝设备为点阵式行打印机。它具备成本低、能打印汉字及图形等优点,其速度约为100字符/秒,能满足一般文件输出的要求。一、打印机的基本工作原理点阵式打印机的工作原理与显示器有相似的地方,也是由5×7或7×9的点阵组成字符。但由于机械式扫描慢,所以它不象CRT那

关键词：点阵式打印机地址位图打印针针极打印机击打式打印机打印机接口差值计数器输入数据缓冲器字符发生器控制字符输入缓冲器

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成件物料输送设备的认址控制方法

起重运输机械 1979年第5期 44-52+62页

作者： Hans Friedlich ,朱甫晓

成件货物常常借助于各种输送机:诸如带式、链式、积放式辊道、转台、电梯、垂直式、悬挂式以及无轨或其它车辆等进行输送。在输送过程中,这些货物还要按照一定的原则进行分拣、分岔、贮存、加工或分发。为了使包裹、托盘、集装箱及其它... 详细信息

成件货物常常借助于各种输送机:诸如带式、链式、积放式辊道、转台、电梯、垂直式、悬挂式以及无轨或其它车辆等进行输送。在输送过程中,这些货物还要按照一定的原则进行分拣、分岔、贮存、加工或分发。为了使包裹、托盘、集装箱及其它类似的成件货物能够运往预定的目的地,需要设置一

关键词：永久磁铁号码包裹磁带计算机外围设备终点地址目的地址循环缓冲器存储器存贮器转换开关选择开关输送线路输入缓冲器磁性悬挂输送机可编程序输入设备读出装置

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TRS-80在三坐标测量机上的应用

微计算机应用 1984年第1期 42-45页

作者：王宗斌航空工业部三○三研究所

随着精加工技术的发展和数控机床的应用,高效率、高精度的测量仪也发展起来,三坐标测量机就是其中的一种。以前国内研制的测量机都配置小型计算机系统作为数据采集和数据处理工具。两年来,我们为SZC-543型三坐标测量机选配了包括两台5... 详细信息

随着精加工技术的发展和数控机床的应用,高效率、高精度的测量仪也发展起来,三坐标测量机就是其中的一种。以前国内研制的测量机都配置小型计算机系统作为数据采集和数据处理工具。两年来,我们为SZC-543型三坐标测量机选配了包括两台5英寸软磁盘驱动器和一台行打印机的TRS-80微计算机系统来完成此项任务,使产品价格大为下降。为方便国内用户的使用和维修,我们在扩展I/O接口中全部采用了国内生产的大中小规模数字集成电路。试验证明:只要设计和调试工作做好了,国内器件同样可达到很高的稳定性和可靠性。目前,这套数据采集和数据处理系统正以跟小型机数据采集和数据处理系统同样的功能工作着。

关键词：三坐标测量机 TRS-80 计算机测量仪表输入缓冲器方框图计数器记录仪转换器变换器仪表设备码数据暂存器状态触发器命令逻辑元逻辑音响发生器信号设备测量数据采样脉冲