一种高速DA转换器电路的设计

摘要

本文提出了一种16位电流舵型高速、高精度DAC电路设计。基于BiCMOS混合信号工艺平台,电路采用了以电流舵为基础、多结构相结合的方式,通过运用分段设计技术,并与温度计结构、二进权重结构等传统结构结合来进行设计,有效实现了多种结构的融合,更好的发挥了各种结构在理论上的优点,突破了各种单一结构的限制和缺点。同时为了能够实现电路的高速度,电路的数据信号和时钟信号的传输上采用LVDS接口进行设计,在时钟的正负沿交叉采样数据,并合理进行相应的参数指标分配和设计,从而实现和保证了电路的500MHz的高速度要求。整个电路设计在进行总体系统结构设计后,电路分别进行了电路内部单元LVDS并行高速数据端口、DAC内核、基准和偏置、偏移调节单元、调节满程电流单元、ESD等模块的电路和版图设计,同时在设计中针对数字部分、模拟部分进行了低功耗设计。电路最终实现了16位高精度数模转换器的设计。
　　在完成了电路和版图设计工作后,将设计数据经过处理后送到混合信号工艺的Foundry进行了最终的芯片生产加工。芯片完成加工后我们进行了封装和测试,最终的测试结果表明电路在时钟500MHz下实现了16位精度的数字/模拟转换功能,达到了我们在该项目上的设计目标。
　　在整个DAC电路的设计研究中我们开展了以下工作:
　　1.对了D/A转换器的主要静态、动态参数作了简单描述。
　　2.重点分析了本论文所设计的16位数模转换器电路的结构原理和特性。并在数字电路和模拟电路的低功耗设计技术上进行了分析论证,最终通过在电路的各个功能模块的设计中得以具体实现,完成了整个16位模数转换器的设计和仿真实现。
　　3.将本论文所设计的16位高速、高精度模数转换器进行了版图设计。在进行了最终版图的优化设计和版图后仿真后,将最终版图数据进行了Foundry工艺加工流片。
　　4.在电路完成设计加工后,进行了测试和分析,并得到了结论。
　　在本论文中给出了整个产品的研究设计过程。通过整个产品的分析、设计、仿真以及版图设计和测试工作的开展,最终完成了16位数模转换器的设计实现。目前,这一产品已经取得了各项试验的成功,并应用于实际需求,将会直接带来经济和社会方面的效益。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 背景概述

1.2 论文课题来源及章节安排

第二章 DA转换器原理及参数

2.1 DA转换器基本介绍

2.2 DA转换器常用结构

2.3 DA转换器主要参数

2.4 本章小结

第三章 电流舵型DAC电路的设计

3.1 电路整体系统架构设计

3.2 电路低功耗设计

3.3 电路内部设计

3.4 电路仿真

3.5 本章小结

第四章 电路版图设计及仿真

4.1 电路版图设计策略

4.2 电路版图设计实施

4.3 电路版图仿真

4.4 本章小结

第五章 测试及评价

5.1 电路测试

5.2 电路评价

5.3 本章小结

第六章 结论

6.1 本文的主要贡献

6.2 下一步工作的展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果