開關(guān)電流電路及其Sigma-Delta調(diào)制器的研究.pdf

1、開關(guān)電流技術(shù)是一種與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字CMOS工藝完全兼容的模擬取樣信號處理技術(shù),它具有低成本、低電壓、低功耗以及易于集成的優(yōu)點(diǎn),是繼開關(guān)電容技術(shù)之后,數(shù)字/模擬混合集成電路實(shí)現(xiàn)技術(shù)發(fā)展的新方向。
　　本文對開關(guān)電流電路的工作原理、電路結(jié)構(gòu)和制約開關(guān)電流電路性能的非理想性及其電路改進(jìn)技術(shù)進(jìn)行了深入研究,并對有著重要應(yīng)用前景的開關(guān)電流 Sigma-Delta調(diào)制器的實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行了初步的探討和研究。論文的主要研究成果概括如下:
　　1.提

2、出一種改進(jìn)的、無瞬態(tài)虛假信號的開關(guān)電流甲乙類存儲單元,該電路能在±1V電源電壓條件下正常工作,具有結(jié)構(gòu)簡單、容易設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)。并給出了采用該存儲單元設(shè)計(jì)的一周期延遲單元和雙線性積分器實(shí)例,其中設(shè)計(jì)的雙線性積分器可以實(shí)現(xiàn)雙頻采樣輸出。使用 TSMC0.18μm工藝參數(shù)模型進(jìn)行電路仿真,結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的電路失配誤差小、沒有瞬態(tài)虛假信號,其輸出波形非常理想,設(shè)計(jì)結(jié)果達(dá)到了預(yù)期目的。
　　2.設(shè)計(jì)了一種低電壓、低功耗的甲乙類 S2I存儲單元

3、,電源電壓為±0.5V。為了增大輸入信號動態(tài)范圍,在設(shè)計(jì)中采用了 CMOS開關(guān);并采用重疊時鐘控制方案來改善電路性能。使用EKV MOS晶體管模型參數(shù)進(jìn)行了電路仿真,仿真結(jié)果表明該電路的性能優(yōu)于基本甲乙類存儲單元。
　　3.根據(jù)開關(guān)電流電路中時鐘饋通的產(chǎn)生機(jī)理和數(shù)學(xué)模型,提出一種簡潔有效的時鐘饋通補(bǔ)償方案,該實(shí)現(xiàn)方案采用的電路結(jié)構(gòu)簡單,無需使用復(fù)雜的時鐘系統(tǒng),仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明由該方案構(gòu)成的開關(guān)電流存儲單元的誤差電流減小了近10倍。