資源描述：
《面向zigbee射頻接收芯片內(nèi)嵌adc設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、摘要隨著以ZigBee為代表的無線傳感網(wǎng)絡產(chǎn)品的爆炸性增長，對于低功耗集成電路的需求十分迫切。模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog—to-DigitalConverter，ADC)作為模擬和數(shù)字信號的接E1，在無線傳感網(wǎng)絡產(chǎn)品應用中扮演著重要角色。為了滿足這些需求，低功耗模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設計已經(jīng)成為當前數(shù)?；旌闲盘栐O計領域的研究熱點之一。論文針對ZigBee射頻接收系統(tǒng)的應用背景，設計了一款分辨率為7比特、采樣頻率為16MHz的流水線結(jié)構(gòu)ADC。在詳細分析了流水線結(jié)構(gòu)ADC誤差來源的基礎上，設計了2．5位，級的增益數(shù)模單元電路。在低功耗方面，采用了“無采樣保持+運放共享”的低功耗設計技術。通過對經(jīng)典兩
2、相時鐘電路的改進解決了運放共享時無失調(diào)清零的問題：反饋極性翻轉(zhuǎn)方法的采用，減小了由于運放共享產(chǎn)生的記憶效應影響。作為流水線結(jié)構(gòu)ADC中的核心模塊，運算放大器性能的好壞直接影響著ADC的整體性能，論文給出了運算放大器的詳細設計過程，包括運放指標的確定、電路結(jié)構(gòu)的選擇、運放電流的選取和以及運算放大器仿真方法等。數(shù)字校正技術的使用降低了對比較器失調(diào)的要求，因而設計了功耗較低的動態(tài)比較器。論文基于SMIC0．181am1P6M混合信號工藝，完成了低功耗ADC的電路和版圖設計。電源電壓為1．8V，芯片面積為O．28pm2。后仿真結(jié)果表明，在16MHz采樣頻率下，當輸入頻率為3．015625MHz
3、的正弦信號時，得到的SNDR為42．8dB，SFDR為57．6dB，功耗為2．4mW，功耗優(yōu)質(zhì)因子達到1．3pJ／step，滿足ZigBee射頻接收芯片低功耗設計的要求。關鍵詞：ZigBee；流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器：運算放大器；比較器；數(shù)字校正；低功耗AbstractWiththeexplosivegrowthofZigBeewirelesssensenetworkproducts，thedemandforlow-powerandhigh·speedintegratedcircuitsaleindispensible．Astheinterfaceofanalogtodi舀talworld，t
4、heanalog—to-digitalconverter(ADC)performsacriticalroleinwirelesssensenetworkproducts．Inordertomeetthedemand，designingahighperformanceADChasbecomearesearchfocusinmixedsignalcircuitdesignarea．A7bitresolution，16MHzsamplefrequencypipelinedADCisdesignedfortheapplicationofZigBeereceiver．Basedonthedeta
5、iledanalysisoftheimperfectionfactorsinpipelinedADC，a2．5biffstageMultiplyingDAC(MDAC)isdesignedtorealizethepipelinedADC．SHA—lessandOTA—sharingtechniqueisadoptedtosavepowerdissipation．OneresultofOTA-sharingisthatthenonzeroinputvoltageoftheOTAisneverreset．Theissueisresolvedbymodifyingtheclassictwo—
6、phaseclockcircuit．FeedbackpolarityinversionmethodisadoptedtoreducethememoryeffectduetoOTA—sharing．AsacoremoduleofthepipelinedADC，theOTA'sperformancedirectlyrelatestotheADC．Thedetaileddesignprocedureswhichincludechoiceofcircuitarchitecture，determinationoftheOTAspecification，calculationofcurrentne
7、ededforOTAandtheOTAsimulationmethodologyarepresented．Thedigitalerrorcorrectiontechniqueisusedtorelaxtheoffsetrequirementforcomparator．Hence，dynamiccomparatorcanbechosentoreducethepowerdissipation．TheADCchipisfabricatedinSMIC
