應(yīng)用于sEMG信號處理的低功耗ADC的設(shè)計(jì).pdf_第1頁
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文檔簡介

1、在表面肌電信號處理電路中大都需要模數(shù)轉(zhuǎn)換器來將肌電信號這個(gè)模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,而應(yīng)用的特殊領(lǐng)域需要模數(shù)轉(zhuǎn)換器必須具有中等速度、中等精度和低功耗的特點(diǎn),并且在CMOS工藝下較好實(shí)現(xiàn)。而逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Successive Approximation Register Analog-to-DigitalConverter,SAR ADC)具有由于具有中等的精度和中等的速度,采用CMOS工藝實(shí)現(xiàn)可保證較小的面積和功耗,在精度、速度、

2、功耗和成本方面有著綜合優(yōu)勢,因而被廣泛的應(yīng)用于醫(yī)療、無線傳感網(wǎng)、數(shù)據(jù)存儲等領(lǐng)域。
  本課題結(jié)合生物醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域的的要求,采用TSMC0.18μm CMOS工藝,設(shè)計(jì)了一款12bit60MS/s低功耗SAR ADC。論文分別從構(gòu)成SAR ADC的三個(gè)主要模塊進(jìn)行研究并改進(jìn)SAR ADC。采用柵壓自舉開關(guān)、分段電容和單調(diào)開關(guān)切換方法提高DAC的線性度,減小電容的面積,降低功耗,采用局部共質(zhì)心的版圖布局提高匹配性;改進(jìn)雙尾電流動態(tài)比較

3、器,提高電路的穩(wěn)定性,降低了比較器的延時(shí),降低了功耗和回踢噪聲,對比較器進(jìn)行了校準(zhǔn),將低失調(diào)電壓。在邏輯控制上中使用到的D型觸發(fā)器,選擇真單向時(shí)鐘(True Single Phase Clock, TSPC)的D型觸發(fā)器,并進(jìn)行改進(jìn),增加復(fù)位端口,簡化了電路結(jié)構(gòu),降低電路動態(tài)功耗,提高電路的速度。
  本設(shè)計(jì)在Cadence環(huán)境下,對SAR ADC中關(guān)鍵模塊和整體電路進(jìn)行了電路前仿真和版圖后仿真。版圖總面積為550μm*175μm

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