基于功耗和噪聲優(yōu)化的12位流水線ADC系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)及建模.pdf

1、隨著當(dāng)今視頻設(shè)備的高速發(fā)展,視頻系統(tǒng)對(duì)其中視頻ADC的要求也越來(lái)越高,而視頻ADC的核心便是其中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),它通常采用流水線結(jié)構(gòu)。隨著流水線ADC性能的不斷提升,其電路復(fù)雜度也在不斷增加,由于系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)和建?？梢钥s短設(shè)計(jì)周期,增加設(shè)計(jì)可靠性,因此已經(jīng)逐漸成為設(shè)計(jì)中必不可少的步驟。如何能在系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)和建模中對(duì)流水線ADC的功耗、噪聲以及架構(gòu)進(jìn)行合理優(yōu)化,為電路設(shè)計(jì)提供可靠的理論指導(dǎo),是高性能流水線ADC系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。<

2、br>　　本文首先對(duì)所研究的12位流水線ADC的應(yīng)用背景視頻ADC做簡(jiǎn)要敘述,分析了其主要工作原理及對(duì)其中ADC的性能要求,從而確定出所建模的流水線ADC基本性能指標(biāo)。然后分析流水線ADC前端采樣保持電路、MDAC電路、子ADC電路和數(shù)字延遲校正電路等關(guān)鍵模塊的主要結(jié)構(gòu)和工作原理,并初步確定了流水線ADC采樣保持模塊所采用的結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上,對(duì)12位流水線ADC各非理想因素(如噪聲、功耗、失調(diào)和失真等)進(jìn)行分析,功耗、噪聲、芯片面積以及

3、各種非理想因素綜合考慮基礎(chǔ)上確定方案一(2.5+1.5×7+3)和方案四(3.5+1.5×6+3)兩種較優(yōu)系統(tǒng)架構(gòu)。最后對(duì)12位流水線ADC各關(guān)鍵模塊的理想模型和非理想因素進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)建模,并對(duì)上述兩種系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行整體仿真,通過(guò)動(dòng)態(tài)、靜態(tài)仿真結(jié)果和理論分析得出兩種架構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn);最終根據(jù)系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)和建模所確定的設(shè)計(jì)指標(biāo),對(duì)前端采樣保持模塊進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和仿真。
　　本文利用Simulink工具對(duì)12位流水線ADC進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)及建模,仿真