高可靠高精度r-2R型數(shù)模轉(zhuǎn)換器的研究.pdf

1、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)在復(fù)雜的數(shù)字世界中，扮演著重要的角色。數(shù)模轉(zhuǎn)換器能夠?qū)?shù)字輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬輸出信號(hào)，常用于轉(zhuǎn)換數(shù)字音頻或視頻等信號(hào)。隨著無(wú)線(xiàn)通信、數(shù)字音頻的爆發(fā)增長(zhǎng)，DAC適應(yīng)市場(chǎng)的需求向更高速度、更高分辨率、更低成本等方向發(fā)展。目前，DAC已經(jīng)有許多不同的結(jié)構(gòu)，各有特點(diǎn)和局限性。
　　本文首先分析了電荷比例型DAC、電流比例型DAC、電壓比例型DAC這三種DAC的結(jié)構(gòu)，比較他們各自結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，并采用R-2R電阻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了

2、一款應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)控制的DAC芯片。通過(guò)分析R-2R型DAC線(xiàn)性誤差，得出R-2R電阻轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)中各位模擬開(kāi)關(guān)尺寸的比例關(guān)系，改進(jìn)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)提出“5+7”分段電阻網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。本人主要負(fù)責(zé)降壓電路、控制時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路、輸入數(shù)字信號(hào)處理電路、存儲(chǔ)器電路設(shè)計(jì)及R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)采用了Candence公司的一系列軟件，設(shè)計(jì)流程如下:首先進(jìn)行原理圖輸入、再做全定制版圖設(shè)計(jì)、然后進(jìn)行版圖規(guī)則檢查(DRC)、版圖與電路一致性檢查(LVS)、寄生

3、參數(shù)提取(PEX)、電路后端仿真。在設(shè)計(jì)電路版圖過(guò)程中注意了器件的匹配與干擾的隔離。經(jīng)Spectre后仿表明:常溫環(huán)境下DAC的積分非線(xiàn)性誤差(INL)和微分非線(xiàn)性誤差(DNL)分別小于0.46LSB、0.26LSB，在-55～125℃范圍內(nèi)INL和DNL分別為0.54LSB、0.3LSB，建立時(shí)間為1μs，轉(zhuǎn)換速度為1M。滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求INL為1LSB、DNL為0.5LSB的設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)了芯片的高精度和高穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)基于CSMC0.2