10bits_300MHz DAC的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、微電子技術(shù)的快速發(fā)展，為通信系統(tǒng)性能的提高提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在下一代通信系統(tǒng)中，提高傳輸速率、增大信號(hào)帶寬已成為發(fā)展趨勢(shì)。
　　 本文研究了DAC的設(shè)計(jì)原理和常用結(jié)構(gòu)，并以實(shí)際應(yīng)用為導(dǎo)向，按Top-down的方法獨(dú)立完成了10bit，300MHz分段電流舵DAC的設(shè)計(jì)。
　　 傳統(tǒng)DAC的轉(zhuǎn)換按其縮放方式進(jìn)行分類，主要有：電流按比例縮放、電壓按比例縮放和電荷按比例縮放，通過比較可知，電流按比

2、例縮放轉(zhuǎn)換速度快且占用芯片面積小。而電流舵結(jié)構(gòu)是電流按比例縮放方式的一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的分段轉(zhuǎn)換方式因綜合了線性度好和面積小的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于高速轉(zhuǎn)換電路中。通過仿真，比較分析了“5+5”和“8+2”兩種分段方式的特性，“5+5”結(jié)構(gòu)的DNL為±2LSB，而“8+2”結(jié)構(gòu)的DNL為±0.2LSB。本DAC應(yīng)用在通信系統(tǒng)方面，±2LSB的DNL可以滿足需要。而且版圖上“5+5”布線簡(jiǎn)單，占用面積小，“8+2”布線復(fù)雜，占用面積大。綜

3、合考慮，本文嘗試采用了“5+5”的分段方式。
　　 本文按照分段結(jié)構(gòu)分別設(shè)計(jì)了高5位MSB DAC和低5位LSB DAC，著重研究了如何減小輸出端毛刺的方法，對(duì)比使用互補(bǔ)管和增加虛擬管兩種開關(guān)結(jié)構(gòu)對(duì)減小毛刺的影響，并最終通過仿真分析確定了以增加虛擬開關(guān)管的結(jié)構(gòu)作為MSB DAC的開關(guān)結(jié)構(gòu)。除此之外還通過仿真分析，確定了合理的開關(guān)尺寸。另外本文還對(duì)LSB DAC中使用的電流源結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，對(duì)比分析兩種不同電流源的優(yōu)缺點(diǎn)，并最終結(jié)