數(shù)字、數(shù)模混合芯片的設(shè)計與驗證.pdf

1、與數(shù)字系統(tǒng)工藝兼容、功耗面積等指標優(yōu)化的高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)是片上系統(tǒng)(SOC)中非常重要的單元。基于標準CMOS工藝的高速、高分辨率、低功耗的A/D轉(zhuǎn)換器的研究正日益受到重視。流水線結(jié)構(gòu)A/D轉(zhuǎn)換器的優(yōu)越性是在保證高速工作的同時，可實現(xiàn)8位以上高分辨率，并且大大減少了比較器個數(shù)，從而減少了面積，降低了功耗。針對上述需求，該論文完成了1.5比特/每級流水線結(jié)構(gòu)A/D轉(zhuǎn)換器的單元電路設(shè)計。 本文主要深入進行了以下幾方面工作：

2、設(shè)計了適合本課題性能要求的折疊級聯(lián)(folded cascade)跨導(dǎo)運算放大器(OTA)；采樣保持電路設(shè)計采用了電容底極板采樣技術(shù)，有效地避免了電荷注入效應(yīng)引起的采樣信號失真，而且消除了時鐘饋通效應(yīng)的不良影響；設(shè)計了一種動態(tài)比較器來提高速度和降低功耗。 本文中的電路均是基于5V單電源供電的CMOS工藝，并利用Spectre模擬軟件，采用CSMC 0.6μm CMOS雙多晶雙金屬工藝模型進行了模擬仿真。結(jié)果表明，運放的開環(huán)增益為

3、74dB，相位裕度為50度，單位增益帶寬為50MHz。采用該結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)9級10位分辨率，采樣頻率為2M的流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)換器。 此外，本文還設(shè)計了一款家電類控制芯片-多士爐(面包烤箱)控制器專用芯片。芯片內(nèi)部包括震蕩電路、邏輯控制和分頻電路三個模塊，芯片功能主要實現(xiàn)多士爐的烘烤定時控制。芯片采用0.5μm CMOS工藝進行設(shè)計，是一款數(shù)?；旌闲酒Ｕ撐慕o出了芯片的全部設(shè)計方案與仿真結(jié)果，并對最終流片后的芯片進行測試，結(jié)果表明設(shè)計芯