为标定光交叉芯片驱动电压,控制光交叉芯片实现光路由功能,提出并搭建了基于多通道DAC(Digital to Analog Converter)阵列的控制驱动电路系统。系统主要由控制系统模块、多路驱动电路模块及上位机控制模块构成。控制电路和驱动电路具有...为标定光交叉芯片驱动电压,控制光交叉芯片实现光路由功能,提出并搭建了基于多通道DAC(Digital to Analog Converter)阵列的控制驱动电路系统。系统主要由控制系统模块、多路驱动电路模块及上位机控制模块构成。控制电路和驱动电路具有调校简单、可双极性输出、输出路数多、加电精确度较高的特点,解决了当前驱动电路工作繁琐、加电极性单一、加电路数少、精度差的问题。上位机控制模块除了可控制驱动电路施加控制电压外,还可接收来自数据采集装置采集到的光功率信号作为控制驱动系统的反馈信号。通过分析控制电压与光功率之间的关系,可得到最佳的光交叉芯片控制驱动电压。系统测试实验结果表明,该系统能提供高精确度的双极性驱动电压,有效地对光交叉芯片进行驱动。可在较短的时间内标定出光开关的控制电压,完全可以满足有源光交叉芯片控制中对驱动电压的需求。该系统在光交叉芯片控制方面具有一定的应用价值。展开更多
The R-2R resistor ladder is one of the best topologies for implementing compact-sized digital-to-analog converter(DAC)arrays in implantable neuro-stimulators.However,it has a limited resolution and considerable inter-...The R-2R resistor ladder is one of the best topologies for implementing compact-sized digital-to-analog converter(DAC)arrays in implantable neuro-stimulators.However,it has a limited resolution and considerable inter-channel variation due to component mismatches.To avoid losing analog information,we present sub-radix-2 DAC implemented by the R-βR resistor ladder in this paper.The digital successive approximation register(DSAR)algorithm corrects the transfer function of DACs based on their actual bit weights.Furthermore,a low-cost in situ adaptive bit-weight calibration(ABC)algorithm drives the analog output error between two DACs to zero by adjusting their bit weights automatically.The simulation results show that the proposed algorithm can calibrate the non-linear transfer function of each DAC and the gain error among multiple channels in the background.展开更多
电子设备集成度的提高对于音频集成电路生产和测试等环节的要求越来越高,尤其是音频数模转换器(Digital to Analog Converter,DAC),本质上为数模混合信号电路,采用数模混合信号自动化测试设备(Automatic Test Equipment,ATE)价格昂贵,...电子设备集成度的提高对于音频集成电路生产和测试等环节的要求越来越高,尤其是音频数模转换器(Digital to Analog Converter,DAC),本质上为数模混合信号电路,采用数模混合信号自动化测试设备(Automatic Test Equipment,ATE)价格昂贵,而采用传统自动测试仪测试覆盖率低、测试时间长,导致这类电路的测试成本较高且测试产能不足。介绍了一种基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)和LabWindows的音频DAC电路测试方案,硬件上用FPGA实现音频测试所需的直接数字频率合成(Direct Digital Frequency Synthesizers,DDFS)模块,软件上通过运用LabWindows自带的采样、加窗、快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)等数字信号处理函数,快速准确地测试各项模拟参数,并在用户界面(User Interface,UI)显示测试值和后台保存测试数据。展开更多
分析了目前分段电流舵数模转换器（DAC）在动态性能提升和芯片面积缩小等方面的局限性。提出了动态元件匹配（DEM）译码技术。设计了16 bit DAC中的DEM译码电路结构,分析了DEM译码技术的原理。对该16 bit DAC的动态性能等进行了详细仿真...分析了目前分段电流舵数模转换器（DAC）在动态性能提升和芯片面积缩小等方面的局限性。提出了动态元件匹配（DEM）译码技术。设计了16 bit DAC中的DEM译码电路结构,分析了DEM译码技术的原理。对该16 bit DAC的动态性能等进行了详细仿真,并完成了整体版图设计。该DAC核心部分芯片面积仅为2. 2 mm^2。采用0. 18μm CMOS工艺完成了该DAC的加工和性能参数测试。在1 GHz采样率和100 MHz输入信号频率条件下,该DAC的无杂散动态范围约为67 dB,三阶互调失真约为76 dB,整体性能优于目前同类研究成果。展开更多
文摘为标定光交叉芯片驱动电压,控制光交叉芯片实现光路由功能,提出并搭建了基于多通道DAC(Digital to Analog Converter)阵列的控制驱动电路系统。系统主要由控制系统模块、多路驱动电路模块及上位机控制模块构成。控制电路和驱动电路具有调校简单、可双极性输出、输出路数多、加电精确度较高的特点,解决了当前驱动电路工作繁琐、加电极性单一、加电路数少、精度差的问题。上位机控制模块除了可控制驱动电路施加控制电压外,还可接收来自数据采集装置采集到的光功率信号作为控制驱动系统的反馈信号。通过分析控制电压与光功率之间的关系,可得到最佳的光交叉芯片控制驱动电压。系统测试实验结果表明,该系统能提供高精确度的双极性驱动电压,有效地对光交叉芯片进行驱动。可在较短的时间内标定出光开关的控制电压,完全可以满足有源光交叉芯片控制中对驱动电压的需求。该系统在光交叉芯片控制方面具有一定的应用价值。
基金supported by the Shanghai Municipal of Science and Technology Project under Grant No.20JC1419500the Open Research Projects of Zhejiang Lab under Grant No.2021MC0AB06.
文摘The R-2R resistor ladder is one of the best topologies for implementing compact-sized digital-to-analog converter(DAC)arrays in implantable neuro-stimulators.However,it has a limited resolution and considerable inter-channel variation due to component mismatches.To avoid losing analog information,we present sub-radix-2 DAC implemented by the R-βR resistor ladder in this paper.The digital successive approximation register(DSAR)algorithm corrects the transfer function of DACs based on their actual bit weights.Furthermore,a low-cost in situ adaptive bit-weight calibration(ABC)algorithm drives the analog output error between two DACs to zero by adjusting their bit weights automatically.The simulation results show that the proposed algorithm can calibrate the non-linear transfer function of each DAC and the gain error among multiple channels in the background.
文摘电子设备集成度的提高对于音频集成电路生产和测试等环节的要求越来越高,尤其是音频数模转换器(Digital to Analog Converter,DAC),本质上为数模混合信号电路,采用数模混合信号自动化测试设备(Automatic Test Equipment,ATE)价格昂贵,而采用传统自动测试仪测试覆盖率低、测试时间长,导致这类电路的测试成本较高且测试产能不足。介绍了一种基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)和LabWindows的音频DAC电路测试方案,硬件上用FPGA实现音频测试所需的直接数字频率合成(Direct Digital Frequency Synthesizers,DDFS)模块,软件上通过运用LabWindows自带的采样、加窗、快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)等数字信号处理函数,快速准确地测试各项模拟参数,并在用户界面(User Interface,UI)显示测试值和后台保存测试数据。
