面向手持終端的系統(tǒng)芯片中ADC IP核的設(shè)計(jì).pdf

1、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(簡(jiǎn)稱ADC)是模擬電路和數(shù)字電路的接口，是手持終端中不可缺少的組成部分。由于手持終端對(duì)便攜式、高性能、低功耗、低成本等性能的要求，單片的ADC芯片越來(lái)越成為系統(tǒng)應(yīng)用的瓶頸，將ADC及其它電路IP核集成在一起成為系統(tǒng)芯片已是大勢(shì)所趨。ADC作為一個(gè)數(shù)模混合電路，在設(shè)計(jì)和制造上都是一個(gè)相當(dāng)大的挑戰(zhàn)，因此設(shè)計(jì)一個(gè)與數(shù)字工藝兼容的ADCIP核是實(shí)現(xiàn)ADC在系統(tǒng)芯片中集成的重點(diǎn)和關(guān)鍵。 本文設(shè)計(jì)了一種面向手持終端應(yīng)用且能與數(shù)字

2、電路工藝兼容的ADCIP核。采用Top-Down的設(shè)計(jì)方法，分別進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電路模塊設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)與參數(shù)模擬仿真和物理版圖設(shè)計(jì)。在分析GMSK信號(hào)采樣和觸摸屏信號(hào)采樣等兩個(gè)具體的應(yīng)用基礎(chǔ)上，根據(jù)手持終端系統(tǒng)對(duì)信號(hào)采樣的特點(diǎn)和要求，設(shè)計(jì)了ADCIP核的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并確定了系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)。重點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了各個(gè)電路模塊，不但保證了電路的性能，而且有效地減小了芯片面積。采用鎖存器型比較器結(jié)構(gòu)有效地提高了比較器的響應(yīng)速度，在鋸齒波電路中

3、，設(shè)計(jì)了獨(dú)特的參數(shù)配置分級(jí)加權(quán)的恒流源電路結(jié)構(gòu)，通過(guò)改變鋸齒波頻率，實(shí)現(xiàn)了采樣頻率和轉(zhuǎn)換精度的參數(shù)可配置，同時(shí)也大大地減小了ADC的版圖面積。本文采用先進(jìn)的數(shù)模混合仿真方法，對(duì)各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行了具體的模擬和分析，并最終實(shí)現(xiàn)了一個(gè)參數(shù)可配置的ADCIP核，論文還就ADCIP核的調(diào)用進(jìn)行了闡述。文中所使用的模型參數(shù)和物理規(guī)則均按照TSMC0.25umMPW工藝進(jìn)行。 本ADCIP核模擬部分的版圖面積僅8088.39um2，轉(zhuǎn)換精度可