2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、摘要電子產(chǎn)品應用的領(lǐng)域數(shù)字化增長從電信系統(tǒng)到消費電子電器需要高采樣率的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)更高的分辨率和更低的能耗。通過提供更快的設(shè)備和允許在一個給定的硅區(qū)域?qū)崿F(xiàn)更復雜的功能,集成電路技術(shù)部分的發(fā)展有助于滿足這些需求但同時帶來了新的挑戰(zhàn)其中最重要的是降低電源電壓。基于開關(guān)電容(SC)技術(shù)線性架構(gòu)已經(jīng)成功利用CMOS技術(shù)實現(xiàn)高速高精度ADC的特點。分析電源電壓的和技術(shù)擴展SC電路的影響被進行并且它表明有超過幾代技術(shù)的收益可以被預計。運

2、算放大器是一個在SC電路中的中央構(gòu)建模塊,從而比較了拓撲結(jié)構(gòu)和低電壓能力。眾所周知標準形式的SC技術(shù)不適合很低的供應電壓主要是因為開關(guān)控制電壓不足。兩個低壓更改被調(diào)查:開關(guān)啟動和切換運算放大器(OS)技術(shù)。都提出了改進電路結(jié)構(gòu)。兩個ADC原型使用這樣的技術(shù)而引導開關(guān)是利用在其他三個原型。ADC是前端取樣保持(SH)的不可分割的一部分電路。在高頻信號下的線性度主要是由開關(guān)利用率決定的。SH的架構(gòu)被再次重現(xiàn)并且依靠開——合的方法切換線性度被

3、研究和應用于兩個原型。另一個重要的參數(shù)是采樣時鐘抖動它被精確設(shè)定的時鐘生成和緩沖分析且最小化。使用并行法可以增加ADC的轉(zhuǎn)換量。在雙路采樣技術(shù)電路級這是一種論證方法。這被應用于SH電路和一個線性ADC。雙向采樣的非理性分析被呈現(xiàn)。在系統(tǒng)中并行性被利用在一種時間交叉ADC。并行信號路徑的不匹配產(chǎn)生了錯誤因為消除這一有干擾的采樣電路和數(shù)字偏移校準已經(jīng)發(fā)達。總共七個原型被提出:兩個雙路采樣SH電路一個時間交叉ADC一個IFsamplingse

4、lfcalibrated連續(xù)ADC電流舵DAC限變器和兩個連續(xù)ADC使用了這樣的技術(shù)。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞:模擬集成電路、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換、BiCMOS開——合開關(guān)CMOS雙路采樣IFsampling低電壓運算放大器連續(xù)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器取樣保持的電路開關(guān)電容運算放大器開關(guān)時間交叉。介紹介紹四十年來集成電路的發(fā)展一直遵循摩爾定律根據(jù)這,硅的每平方毫米的晶體管數(shù)量每18個月翻一番。同時晶體管變得更快這使得在數(shù)字電路中的時鐘頻率不斷增加成為可能。這一趨勢似

5、乎將持續(xù)至少幾個十年也不會放緩。因此在不久的將來,數(shù)字電路的處理能力將繼續(xù)加速增長。對模擬電路而言,技術(shù)的改革并不一定是有益的。因此有一種從模擬范圍到數(shù)字范圍去改變信號處理功能的趨勢這改變除了允許更高級別的精度提供了能耗和硅范圍節(jié)省法增加魯棒性加速了設(shè)計流程帶來了靈活性和可編程性增加了重復使用設(shè)計的可能性。在許多應用程序中系統(tǒng)的輸入和輸出信號本質(zhì)上是模擬信號為防止呈現(xiàn)全數(shù)字至少需要一個模擬和數(shù)字之間的轉(zhuǎn)換接口。通常情況下在端口處移動模擬

6、數(shù)字邊界可增加比特率。在電信系統(tǒng)中,提高比特率的趨勢是基于使用廣泛的帶寬和更高的信噪比。同時在許多應用程序中的無線電架構(gòu)涉及對軟件定義無線電,主要特點之一是模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換的邊界接近天線。由于這些趨勢因此迫切需要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器提高轉(zhuǎn)化率和決議。這需求性能的一部分和進化技術(shù)同時更新但往往需求高于可提供的能力。因此對電路設(shè)計和創(chuàng)新仍有空間和需要。此比較器的輸入信號不是由單獨前置放大器產(chǎn)生的但是它是一個小區(qū)域的前置放大器的平均輸出的加權(quán)平均。比較器是

7、由前置放大器增益抵消的,前置放大器抵消是所有的參與放大放大器的平均隨機抵消補償。并不是每一個比較器需要有自己的前置放大器相反一些(通常每隔或四分之三的)放大器可以被消除,丟失的信號通過插值生成。平均和插值都沒有減少比較器的數(shù)量因此它并不顯著向更高的分辨率延長flash架構(gòu)。最近FlashADC的主要應用程序已經(jīng)存在于磁盤驅(qū)動器只讀通道電路和局域網(wǎng)接口。通常6位的幾百兆赫采樣率的分辨率是必需的。甚至千兆赫速率似乎在最先進的CMOS技術(shù)范圍

8、內(nèi)(48,49)。3局限性和改進局限性和改進此體系結(jié)構(gòu)中的一個著名問題是重疊的內(nèi)部信號的頻率遠高于輸入信號的頻率。性能結(jié)果通常開始降低,信號頻率相對較低。這個問題可以通過使用一個SH電路轉(zhuǎn)換器來緩解然而這樣往往會削弱速度優(yōu)勢。在分布式跟蹤和保持[54]每個差分對的相同放大器都有自己的前置放大器,比起前端SH電路,跟蹤和保持具有較寬松的規(guī)格。其結(jié)果以較高的速度可以實現(xiàn)。重疊和內(nèi)嵌架構(gòu)最初是因為雙極技術(shù)的發(fā)展,由于良好的VBE匹配和雙極型晶

9、體管的高跨導實現(xiàn)精確的開環(huán)電路是理想的。另一方面,在MOS晶體管的偏置電壓是增加分辨率的主要障礙。因此,如均值[46,55]和自校準[56]技術(shù)被用于減少偏移靈敏度。重疊可以在許多級聯(lián)電路里被實施,最小化每階段重疊[46,55]的數(shù)量。因此,連接到輸入的差分對的數(shù)量被減少,這使得晶體管的偏置到一個更大的開源電壓,它通過增加跨導增加的速度。容性負載也減少了,從而使電路速度額外增加了。折疊和內(nèi)嵌體系結(jié)構(gòu)的采集量能夠得到改善,在延遲的時間消耗

10、上,通過使用流水線操作,通過組合級聯(lián)重疊與分布式TH作為[57]和[56]的論證來實現(xiàn)。這兩種設(shè)計中也使用子區(qū)域,以減少重疊的數(shù)目。折疊和內(nèi)嵌ADC的分辨率被設(shè)定為810位范圍和從幾十兆赫到一百兆赫的采樣率。高達400MSs的采樣率已經(jīng)達到[58]是6位分辨率。雖然,CMOS的分辨率被限制在10位,但有一個例外[56],它使用背景自校準以便取消折疊放大器的偏移量。折疊放大器結(jié)構(gòu)是基于不允許低的電壓運行的微分組,因為在輸入信號擺動的頂部它

11、需要至少VT2Vdsat對。因此,許多在參考文獻中描述的ADC中使用5伏電源,且不低于3伏特。運算放大器運算放大器運算放大器是一種廣泛在許多類型的模擬電路中使用的構(gòu)建塊。通常,第一次面臨技術(shù)上的限制點,當試圖提高速度或減少電路能量的功耗,。在SC技術(shù)和在此基礎(chǔ)上的流水線ADC中,運算放大器是一個核心組成部分。運算放大器的設(shè)計方法和各種電路拓撲結(jié)構(gòu)已經(jīng)被徹底覆蓋在許多教科書中。因此在此背景下提供一個全面的研究止于當前的用途事實上這是不可能

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