基于憶阻器件的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計.pdf

1、摩爾定律在過去的50年中引領(lǐng)了巨大的技術(shù)和經(jīng)濟革命,伴隨著信息通信技術(shù)的飛速發(fā)展,對數(shù)字信號處理器的性能要求越來越高,作為數(shù)字信號處理的重要組成部分,模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的速度、精度以及功耗直接限制了數(shù)字信號處理的性能。然而傳統(tǒng)的晶體管快要達到其尺寸的極限,設(shè)計更高性能的電路面臨著越來越多的技術(shù)瓶頸,這就對模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(ADC)的設(shè)計從工藝、器件以及結(jié)構(gòu)等方面提出了全方位的創(chuàng)新需求。
　　近年來,一種新型的二端器件—憶阻器件(M

2、emristive Devices),由于其簡單的結(jié)構(gòu)、納秒級的工作速度、極低的功耗以及與傳統(tǒng)CMOS工藝兼容等一系列優(yōu)點吸引了全世界研究人員的關(guān)注,利用憶阻器件與傳統(tǒng)的晶體管結(jié)合所設(shè)計出的混合電路,在不縮小器件尺寸的情況下可以極大的提高電路的性能。本文利用憶阻器件的一系列優(yōu)良性質(zhì),與MOS器件結(jié)合,在占用更小的芯片面積并且消耗更低的功耗的情況下,實現(xiàn)了更高性能的模數(shù)轉(zhuǎn)換,主要內(nèi)容如下:
　　對憶阻器件的結(jié)構(gòu)、材料體系、工作原理以

3、及阻變機理做了全面的研究,并分析了憶阻器件在存儲器、模擬電路、數(shù)字電路以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域的應(yīng)用思想,找出了憶阻器件的性質(zhì)分別與模擬信號和數(shù)字信號的連接點,并利用這種性質(zhì),將憶阻器件作為模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的中介,結(jié)合傳統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計思想,通過配合合理的外圍電路,設(shè)計出了基于雙極型憶阻器件的并行ADC、基于頻率比較器的并行 ADC以及基于線性憶阻器件的串行 ADC,并對提出的三種ADC的工作原理進行了詳細(xì)的討論。
　　在電路