用于非制冷紅外探測器的高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器研究.pdf

1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果也不包含為獲得云洼：王些太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：互鹺簽字日期：≯降弓月B日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解云整王些太堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定

2、。特授權(quán)云洼王些太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明)學(xué)位論文作者簽名：簽字日期：砂f【年3月拯日導(dǎo)師簽名：簽字日期：B日摘要JIlllllIIIIlUlIIIIIIlY2757362隨著非制冷紅外熱成像技術(shù)的高速發(fā)展，研究高性能的智能靈巧型系統(tǒng)級芯片是非制冷紅外探測器

3、的主要研究方向。而研究一種集成到芯片內(nèi)部的高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器極為重要，本文設(shè)計(jì)逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(SARADC)正是基于這種研究實(shí)現(xiàn)的。SARADC采樣速率小于5MS／s，分辨率介于8一16位，功耗低、尺寸小，這些特點(diǎn)是本文選用它的主要原因。本文采用GlobalFoundry035岬2P4MCMOS工藝實(shí)現(xiàn)SARADC的設(shè)計(jì)，其采樣速率為400kS／s，分辨率為12bit，并集成到非制冷紅外讀出電路芯片。本文主要研究內(nèi)容包括以下幾部分：

4、1總結(jié)了國內(nèi)外紅外技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及模數(shù)轉(zhuǎn)換器的發(fā)展趨勢，闡述本文的研究意義及內(nèi)容。2重點(diǎn)分析了模數(shù)轉(zhuǎn)化器的工作原理，介紹了幾種常見的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并總結(jié)了描述模數(shù)轉(zhuǎn)換器性能的關(guān)鍵參數(shù)。3在GlobalFoundry0351xm2P4MCMOS工藝下，實(shí)現(xiàn)了SARADC的設(shè)計(jì)，其采樣速率為400kS／s，分辨率為12bito主要針對模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的兩個(gè)關(guān)鍵模塊數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊DAC及比較器進(jìn)行了仿真設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。4DAC采用電阻電容混合型結(jié)

5、構(gòu)，高七位采用電阻陣列，低五位采用電容陣列，這種結(jié)構(gòu)降低了整體功耗并減少了芯片面積。比較器采用三級預(yù)放大器加鎖存器結(jié)構(gòu)，采用輸出失調(diào)電壓存儲技術(shù)消除失調(diào)、采用減少尾電流的方式降低整體功耗。5對整體SARADC進(jìn)行電路仿真，DNL與INL為ILSB，失調(diào)誤差為156LSB。SNR為7374dB、SNDR為7158dB、SFDR為7873dB、THD為7768dB。整個(gè)SARADC的功耗約為23mW。6對SARADC關(guān)鍵模塊比較器、DAC、