一种基于两步式SAR ADC架构的智能温度传感器

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作者 曹亦栋 陈雷 +3 位作者 初飞 李建成 张健 李全利 《半导体技术》 北大核心 2025年第6期603-611,共9页

针对高速接口芯片的局部结温监测问题,设计了一种基于两步式逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)的片上智能温度传感器,该传感器可配合上位机实现对全芯片温度的实时监测,并输出数字温度码。电路对横向pnp管的基极-发射极电压进行采样,设计... 针对高速接口芯片的局部结温监测问题,设计了一种基于两步式逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)的片上智能温度传感器,该传感器可配合上位机实现对全芯片温度的实时监测,并输出数字温度码。电路对横向pnp管的基极-发射极电压进行采样,设计了温度监测模块进行量化比较。电路采用了两步式SAR ADC进行10 bit数字温度码的转换输出,两步式SAR ADC通过调节电阻阵列实现粗量化,调节比较器输入管阵列进行细量化。电路基于28 nm CMOS工艺设计,模块面积为0.049 mm^(2)。仿真结果表明,27℃、1.8 V电源电压下温度传感器的最大动态功耗为379μW,在10 MHz参考时钟下的输出响应时间为37.1μs。测试结果表明,芯片温度为62.8~124.5℃时温度传感器温度测量的误差为±1.5℃。 展开更多

关键词 高速接口芯片 温度传感器 横向pnp管 温度监测模块 两步式逐次逼近型模数转换器(sar adc)

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一种16位110 dB无杂散动态范围的低功耗SAR ADC

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作者 邢向龙 王倩 +3 位作者 康成 彭姜灵 李清 俞军 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期185-193,共9页

该文设计了一款16位、转换速率为625 kS/s的逐次逼近寄存器型模数转换器(SAR ADC)。改进的采样保持电路结构,优化了采样线性度和噪声性能。采用分段结构设计电容型数模转换器并使用混合方式的电容切换方案,减小面积和能耗。利用扰动注... 该文设计了一款16位、转换速率为625 kS/s的逐次逼近寄存器型模数转换器(SAR ADC)。改进的采样保持电路结构,优化了采样线性度和噪声性能。采用分段结构设计电容型数模转换器并使用混合方式的电容切换方案,减小面积和能耗。利用扰动注入技术提升ADC的线性度。比较器采用两级积分型预放大器减小噪声,利用输出失调存储技术及优化的电路设计减小了比较器失调电压和失调校准引入的噪声,优化并提升了比较器速度。芯片采用CMOS 0.18μm工艺设计和流片,ADC核心面积为1.15 mm^(2)。测试结果表明,在1 kHz正弦信号输入下,ADC差分输入峰峰值幅度达8.8 V,信纳比为85.9 dB,无杂散动态范围为110 dB,微分非线性为-0.27/+0.32 LSB,积分非线性为-0.58/+0.53 LSB,功耗为4.31 mW。 展开更多

关键词 模数转换器 数模转换器 低噪声比较器 失调校准 采样保持 逐次逼近寄存器

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一种10位200kS/s 65nm CMOS SAR ADC IP核 被引量：9

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作者 杨银堂 佟星元 +1 位作者 朱樟明 管旭光 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期2993-2998,共6页

该文基于65nm CMOS低漏电工艺,设计了一种用于触摸屏SoC的8通道10位200kS/s逐次逼近寄存器型(Successive Approximation Register,SAR)A/D转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)IP核。在D/A转换电路的设计上,采用"7MSB(Most-Sig... 该文基于65nm CMOS低漏电工艺,设计了一种用于触摸屏SoC的8通道10位200kS/s逐次逼近寄存器型(Successive Approximation Register,SAR)A/D转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)IP核。在D/A转换电路的设计上,采用"7MSB(Most-Significant-Bit)+3LSB(Least-Significant-Bit)"R-C混合D/A转换方式,有效减小了IP核的面积,并通过采用高位电阻梯复用技术有效减小了系统对电容的匹配性要求。在比较器的设计上,通过采用一种低失调伪差分比较技术,有效降低了输入失调电压。在版图设计上,结合电容阵列对称布局以及电阻梯伪电阻包围的版图设计方法进行设计以提高匹配性能。整个IP核的面积为322μm×267μm。在2.5V模拟电压以及1.2V数字电压下,当采样频率为200kS/s,输入频率为1.03kHz时,测得的无杂散动态范围(Spurious-Free Dynamic Range,SFDR)和有效位数(Effective Number Of Bits,ENOB)分别为68.2dB和9.27,功耗仅为440μW,测试结果表明本文ADC IP核非常适合嵌入式系统的应用。 展开更多

关键词 模数转换器(adc) 逐次逼近寄存器(sar) 触摸屏SoC CMOS 低功耗

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一种性能指标可配置的SAR ADC的设计与实现 被引量：5

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作者 居水荣 谢亚伟 +1 位作者 王津飞 朱樟明 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第5期335-341,348,共8页

提出了一种分辨率、电源电压等性能指标可配置的逐次逼近寄存器型(SAR)模数转换器(ADC)的设计思想和实现方式。分析了SAR ADC的采样速率、精度、功耗和能量效率等主要性能指标之间的关系,提出了性能参数可配置SAR ADC的设计构想。介绍... 提出了一种分辨率、电源电压等性能指标可配置的逐次逼近寄存器型(SAR)模数转换器(ADC)的设计思想和实现方式。分析了SAR ADC的采样速率、精度、功耗和能量效率等主要性能指标之间的关系,提出了性能参数可配置SAR ADC的设计构想。介绍了性能指标可配置SAR ADC的实现方式,包括分辨率的配置、采样速率的可变以及电源电压的可调等。基于0.18μm CMOS工艺完成了ADC的版图设计、工艺加工和性能参数测试,ADC核心部分芯片面积仅为360μm×550μm。测试结果表明,SAR ADC的分辨率为6～10 bit、电源电压为0.5～0.9 V,在10 bit模式以及0.5 V电源电压下,该SAR ADC信噪失真比(SNDR)和无杂散动态范围(SFDR)分别可达到56.36 dB和67.96 dB,采样速率可达到2 MS/s,能量效率优值(FOM)为20.6 fJ/conversion-step。 展开更多

关键词 模数转换器(adc) 逐次逼近寄存器(sar) 低功耗 分辨率可配置 电源电压可变

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用于单片集成真空传感器的SAR型ADC设计

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作者 李金凤 唐祯安 汪家奇 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期958-963,共6页

设计了一款适用于单芯片集成真空传感器的10位SAR型A/D转换器.轨至轨比较器通过并联两个互补的子比较器实现.信号采样时,比较器进行失调消除,提高电路的转换精度.电路采用0.5μm2P3M标准CMOS工艺制作.系统时钟频率为20MHz,输入电压范围... 设计了一款适用于单芯片集成真空传感器的10位SAR型A/D转换器.轨至轨比较器通过并联两个互补的子比较器实现.信号采样时,比较器进行失调消除,提高电路的转换精度.电路采用0.5μm2P3M标准CMOS工艺制作.系统时钟频率为20MHz,输入电压范围为0～3V.在1.25MS/s采样率和4.6kHz信号输入频率下,电路的信噪比为56.4dB,无杂散动态范围为69.2dB.芯片面积为2mm2.3V电源电压供电时,功耗为3.1mW.其性能已达到高线性度和低功耗的设计要求. 展开更多

关键词 逐次逼近 A/D转换器 低功耗 CMOS 单片集成真空传感器

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一种基于电压窗口技术的超低功耗SAR ADC 被引量：4

6

作者 汪正锋 宁宁 +4 位作者 吴霜毅 杜翎 蒋旻 闫小艳 王伟 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期211-215,共5页

本文提出了一种应用于生物医学的超低功耗逐次逼近型模数转换器(SAR ADC).针对SAR ADC主要模块进行超低功耗设计.数模转换(DAC)电路采用vcm-based以及分段电容阵列结构来减小其总电容,从而降低了DAC功耗.同时提出了电压窗口的方法在不... 本文提出了一种应用于生物医学的超低功耗逐次逼近型模数转换器(SAR ADC).针对SAR ADC主要模块进行超低功耗设计.数模转换(DAC)电路采用vcm-based以及分段电容阵列结构来减小其总电容,从而降低了DAC功耗.同时提出了电压窗口的方法在不降低比较器精度的情况下减小其功耗.此外,采用堆栈以及多阈值晶体管结构来减小低频下的漏电流.在55nm工艺下进行设计和仿真,在0.6V电源电压以及10k S/s的采样频率下,ADC的信噪失真比(SNDR)为73.3d B,总功耗为432n W,品质因数(FOM)为11.4f J/Conv. 展开更多

关键词 模数转换器(adc) 逐次逼近寄存器(sar) 电压窗口 超低功耗

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工艺-电压-温度综合稳健的亚1 V 10位SAR ADC 被引量：1

7

作者 张畅 佟星元 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2050-2057,共8页

采用0.11-μm CMOS工艺设计了一款10位亚1 V工艺-电压-温度(Process-Voltage-Temperature,PVT)综合稳健的逐次逼近寄存器型(Successive-Approximation-Register,SAR)模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)IP核.由于SAR ADC数字... 采用0.11-μm CMOS工艺设计了一款10位亚1 V工艺-电压-温度(Process-Voltage-Temperature,PVT)综合稳健的逐次逼近寄存器型(Successive-Approximation-Register,SAR)模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)IP核.由于SAR ADC数字化程度较高,为了降低整体功耗,采用小于标准电压的亚1 V供电.然而,对于异步SAR ADC,在低压下面临严峻的PVT不稳健问题,传统采用固定延迟电路的方式无法应对所有的PVT偏差,会导致ADC良率下降.提出一种用于异步SAR ADC的可配置延迟调控技术,采用3输入译码器调节延迟电路的电流,以满足ADC在多种PVT组合下所需的延时,在TT,SS,FF,SF,FS这5种工艺角,0.9~1 V供电范围和-40~85℃的温度范围下,均取得了良好的动态特性.在0.95 V供电,采样速率为200 kS/s时,总功耗为2.24μW,FoM值仅为16.46 fJ/Conv.-step. 展开更多

关键词 模数转换器(adc) 逐次逼近寄存器(sar) 工艺-电压-温度(PVT) 低压 低功耗

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非二进制SAR ADC的电容失配校正方法 被引量：2

8

作者 陈晓青 叶凡 《计算机工程与设计》 北大核心 2018年第6期1603-1609,共7页

研究13比特逐次逼近型模数转换器的电容失配问题,提出结合DEM技术的基于LMS算法的校正方法。分析电容失配对权重的影响,为减小高精度ADC的面积开销,采用冗余结构的分段电容阵列,降低对电容失配的要求,为校正提供条件,设计基于LMS算法的... 研究13比特逐次逼近型模数转换器的电容失配问题,提出结合DEM技术的基于LMS算法的校正方法。分析电容失配对权重的影响,为减小高精度ADC的面积开销,采用冗余结构的分段电容阵列,降低对电容失配的要求,为校正提供条件,设计基于LMS算法的结合DEM技术的校正方法。在MATLAB中搭建模型进行仿真,仿真结果表明,采用校正方法后INL可以达到-1.36/1.26LSB。 展开更多

关键词 模数转换器 逐次逼近 最小均方算法 动态元件匹配 伪动态权重数模转换器

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高精度SAR ADC电容阵列设计及校准算法

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作者 金鹏展 丁晟 +2 位作者 黄玮 朱樟明 居水荣 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第11期1020-1029,共10页

在高精度逐次逼近寄存器模数转换器(SAR ADC)中,电容阵列是SAR ADC的核心之一。电容阵列中的电容失配问题是导致转换精度降低的一个重要原因。为了尽可能改善这一问题,设计了一种6+6+6分段电容阵列,并且基于这种阵列设计了权重迭代算法... 在高精度逐次逼近寄存器模数转换器(SAR ADC)中,电容阵列是SAR ADC的核心之一。电容阵列中的电容失配问题是导致转换精度降低的一个重要原因。为了尽可能改善这一问题,设计了一种6+6+6分段电容阵列,并且基于这种阵列设计了权重迭代算法的前台数字校准。该方法不需要额外的电容阵列,利用自身的电容阵列与比较器量化出电容失配,计算出每一位输出码的权重校准系数,用来对正常量化出的输出码进行编码,实现校准功能。仿真结果表明,引入电容失配的18 bit SAR ADC经过该算法校准后,信噪比(SNR)从77.6 dB提升到107.6 dB,无杂散动态范围(SFDR)从89.8 dB提升到125.6 dB,有效位数(ENOB)从12.54 bit提升到17.54 bit。在SMIC 0.18μm工艺下,该校准算法对高精度SAR ADC的动态性能具有较大提升。 展开更多

关键词 逐次逼近寄存器模数转换器(sar adc) 电容失配 电容阵列 校准 有效位数(ENOB) 信噪比(SNR)

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12 bit 100 MS/s Flash-SAR混合型模数转换器的设计与实现 被引量：1

10

作者 张章 吴宵 解光军 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第2期216-223,共8页

文章设计了一款Flash-SAR混合型模数转换器(analog-to-digital converter,ADC),结合了快闪型(flash)ADC与逐次逼近型(successive approximation register,SAR)ADC的优点,具有高速、高精度和低功耗的特点;提出了一种带冗余位数字校准算法... 文章设计了一款Flash-SAR混合型模数转换器(analog-to-digital converter,ADC),结合了快闪型(flash)ADC与逐次逼近型(successive approximation register,SAR)ADC的优点,具有高速、高精度和低功耗的特点;提出了一种带冗余位数字校准算法,该算法在SAR ADC中添加1 bit冗余位,当第1级Flash ADC带来的误差小于一定的失调电压限度,第2级SAR ADC中的数字校正电路能够将误差校准回来,最终得到正确的数字输出。该ADC采用"3+10"的2级流水线结构,在SMIC 0.18μm互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)混合信号工艺下进行仿真,当电源电压为1.8 V,采样频率为100 MHz,输入信号接近Nyquist频率时,通过数字校准,ADC有效位(effective number of bits,ENOB)为10.990,信噪比为67.973 dB,无杂散波动态范围为95.381 dB,仿真结果证明了该算法能够有效提升ADC系统性能。 展开更多

关键词 快闪型模数转换器 逐次逼近型模数转换器 冗余位数字校准

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一种带片上校准的16 bit两级逐次逼近型ADC 被引量：1

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作者 冯景彬 胡伟波 +4 位作者 国千崧 秦克凡 胡毅 李振国 侯佳力 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第5期403-409,共7页

为实现16 bit的同步模数转换器(ADC),提出了一种基于电阻比例增益的级间残差放大器(RA)的两级逐次逼近型(SAR)ADC。第一级ADC(STGADC1)的剩余电压由RA放大,再由第二级ADC(STGADC2)采样和量化。采用片上一次性校准用于处理电容式数模转换... 为实现16 bit的同步模数转换器(ADC),提出了一种基于电阻比例增益的级间残差放大器(RA)的两级逐次逼近型(SAR)ADC。第一级ADC(STGADC1)的剩余电压由RA放大,再由第二级ADC(STGADC2)采样和量化。采用片上一次性校准用于处理电容式数模转换器(CDAC)和RA中的非理想特性。STGADC1、STGADC2内部和两级之间均采用冗余。校准后,该ADC在测量中实现了88 dB的信噪比(SNR)、87.5 dB的信噪失真比(SNDR)和-96 dB的总谐波失真(THD)。测量的微分非线性(DNL)和积分非线性(INL)分别为-0.66/+0.82 LSB和-1.98/+1.84 LSB。电路采用180 nm CMOS工艺流片,芯片面积0.69 mm^(2),供电电压为5 V/1.8 V,功耗为3 mW。 展开更多

关键词 模数转换器(adc) 残差放大器(RA) 逐次逼近型(sar) 冗余 一次性校准

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基于分段电容阵列的改进型逐次逼近型ADC

12

作者 胡毅 李振国 +3 位作者 侯佳力 国千崧 邓新伟 胡伟波 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第2期126-133,共8页

为缩短高速模数转换器(ADC)中高位(MSB)电容建立时间以及减小功耗,提出了一种基于分段式电容阵列的改进型逐次逼近型(SAR)ADC结构,通过翻转小电容阵列代替翻转大电容阵列以产生高位数字码,并利用180 nm CMOS工艺实现和验证了此ADC结构... 为缩短高速模数转换器(ADC)中高位(MSB)电容建立时间以及减小功耗,提出了一种基于分段式电容阵列的改进型逐次逼近型(SAR)ADC结构,通过翻转小电容阵列代替翻转大电容阵列以产生高位数字码,并利用180 nm CMOS工艺实现和验证了此ADC结构。该结构一方面可以缩短产生高位数码字过程中的转换时间,提高量化速度;另一方面其可以延长大电容的稳定时间,减小参考电压的负载。通过缩小比较器输入对管的面积以减小寄生电容带来的误差,提升高位数字码的准确度。同时,利用一次性校准技术减小比较器的失配电压。最终,采用180 nm CMOS工艺实现该10 bit SAR ADC,以验证该改进型结构。结果表明,在1.8 V电源电压、780μW功耗、有电路噪声和电容失配情况下,该改进型SAR ADC得到了58.0 dB的信噪失真比(SNDR)。 展开更多

关键词 分段电容阵列 失配电压 锁存式比较器 一次性校准 逐次逼近型(sar)模数转换器(adc)

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超小面积超低功耗9位模数转换器 被引量：1

13

作者 马源 王学诚 张沕琳 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2024年第1期13-19,共7页

设计了一种40 nm CMOS技术下的9位差分逐次逼近式(SAR)模数转换器(ADC)。通过理论推导计算电容器失配误差和寄生效应的影响,结合MATLAB软件特点建立了快速蒙特卡洛仿真模型,模型可根据ADC各项关键参数约束,实现多结构性能比较算法。根... 设计了一种40 nm CMOS技术下的9位差分逐次逼近式(SAR)模数转换器(ADC)。通过理论推导计算电容器失配误差和寄生效应的影响,结合MATLAB软件特点建立了快速蒙特卡洛仿真模型,模型可根据ADC各项关键参数约束,实现多结构性能比较算法。根据工艺参数和版图提取信息,将实际参数代回仿真模型进行快速验证,极大降低了架构调整带来的迭代成本。最终实现的ADC硅片面积仅为0.0043 mm^(2),在125 kS/s采样率下测得的功耗开销仅为360 nW,对于2.6 kHz的1.8 Vpp输入信号实现了8.4 bit的有效位数(ENoB)和68.8 dB的无杂散动态范围(SFDR)。 展开更多

关键词 模数转换器 逐次逼近式 超低功耗 生物传感系统

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一种逐次逼近寄存器型模数转换器 被引量：5

14

作者 石蓝 居水荣 +1 位作者 丁瑞雪 朱樟明 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第12期916-923,共8页

设计了一种逐次逼近寄存器型模数转换器(SAR ADC)。提出了一种新型全动态钟控比较器结构,消除了比较器的亚稳态误差,解决了ADC输出不稳定的问题,实现了失调和噪声之间良好的折中,提升了ADC的动态性能;设计了一种全新的自举开关,在确保... 设计了一种逐次逼近寄存器型模数转换器(SAR ADC)。提出了一种新型全动态钟控比较器结构,消除了比较器的亚稳态误差,解决了ADC输出不稳定的问题,实现了失调和噪声之间良好的折中,提升了ADC的动态性能;设计了一种全新的自举开关,在确保采样保持电路性能的同时提高了其可靠性;提出了一种新颖的正反馈结构的动态逻辑单元,并应用在逐次逼近逻辑电路中,在降低功耗的同时消除了误码问题;改进了共模电平产生电路结构,提高了共模电平的产生速度和稳定性。电路采用0.18μm DB S-BCD工艺设计实现,芯片面积约为360μm×560μm,10 bit分辨率模式下的功耗和信噪失真比(SNRD)分别为21.1μW和58.64 dB。 展开更多

关键词 模数转换器(adc) 逐次逼近寄存器(sar) 比较器 自举开关 动态逻辑单元 共模电平

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CMOS数字热真空传感器芯片设计 被引量：1

15

作者 李金凤 刘沁 +1 位作者 张治国 曹顺 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期905-908,共4页

基于标准CMOS工艺设计了一款集成热真空传感器、运算放大器、逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)、数字信号处理电路的传感器系统。工作在恒电流模式的传感器,气压敏感区间为1～105Pa。运算放大器(OPAMP)的输入级采用互补差分对获得轨至轨... 基于标准CMOS工艺设计了一款集成热真空传感器、运算放大器、逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)、数字信号处理电路的传感器系统。工作在恒电流模式的传感器,气压敏感区间为1～105Pa。运算放大器(OPAMP)的输入级采用互补差分对获得轨至轨的共模输入范围。为满足精度要求,对SAR ADC中数模转换器电容阵列进行优化设计,并采用输出失调存储技术消除比较器的失调电压。数字电路采用查表法将电压信号变换为气压值。结果表明:运算放大器能无失真地驱动200Ω电阻,模数转换器的有效位为9.5 bit。运算放大器、模数转换器、数字信号处理电路性能良好,满足传感器系统要求。 展开更多

关键词 集成传感器 热真空传感器 模数转换器 运算放大器 逐次逼近寄存器

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∑-△模数转换器AD7710工作原理和接口

16

作者 张培仁 王洪波 黄竣 《电子测量技术》 1999年第3期1-3,共3页

文中对四种最为常用的模数转换(A/D)技术加以比较,重点介绍了∑-△技术的工作原理。同时介绍了串行输入输出的24位ADC芯片AD7710的基本特点,最后给出它与8051单片机的接口示意图。

关键词 模数转换器 积分型 adc AD7710 芯片 接口

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短波红外InGaAs线性焦平面数字化输出研究（英文） 被引量：6

17

作者 魏杨 王绪泉 +2 位作者 黄张成 黄松垒 方家熊 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期257-260,268,共5页

提出了一种适用于短波红外铟镓砷线性焦平面的数字化输出研究.针对实验室自主研制出的短波红外256×1铟镓砷焦平面,结合SAR ADC的基本原理,以高分辨率、低功耗、小面积为设计原则,设计一款逐次逼近(SAR)模数转换器.ADC采用0.18μm C... 提出了一种适用于短波红外铟镓砷线性焦平面的数字化输出研究.针对实验室自主研制出的短波红外256×1铟镓砷焦平面,结合SAR ADC的基本原理,以高分辨率、低功耗、小面积为设计原则,设计一款逐次逼近(SAR)模数转换器.ADC采用0.18μm CMOS工艺流片,采用3.3 V电压供电,采样率235 KS/s,功耗460μW,信噪比66.6 dB.将ADC芯片与256×1铟镓砷焦平面在变积分时间条件下进行耦合测试.结果表明ADC芯片可以满足短波红外线列256×1铟镓砷焦平面的应用需求. 展开更多

关键词 短波红外 线列256×1铟镓砷焦平面 模数转化器 逐次逼近

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面向WSN结点SoC的逐次逼近模数转换器 被引量：1

18

作者 刘珂 杜占坤 +3 位作者 马骁 邵莉 毕见鹏 傅健 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期1-5,15,共6页

设计了一种适合于无线传感网(WSN)结点SoC芯片传感器接口电路应用的12 bit精度逐次逼近型(SAR)模数转换器(ADC)。为了实现高精度、低成本,并兼容射频CMOS工艺的要求,利用全差分结构和带有Auto-zero失调消除功能的比较器提高转换精度。... 设计了一种适合于无线传感网(WSN)结点SoC芯片传感器接口电路应用的12 bit精度逐次逼近型(SAR)模数转换器(ADC)。为了实现高精度、低成本,并兼容射频CMOS工艺的要求,利用全差分结构和带有Auto-zero失调消除功能的比较器提高转换精度。采用分段式电容阵列DAC减小芯片占用面积,通过构造符合精度要求的MOM电容单元,使电容阵列符合射频CMOS的工艺特点,利于嵌入式应用。同时,采取增加辅助电容的办法扩大输入信号范围。该ADC在0.18μm 1P6M标准CMOS工艺下实现,版图面积为0.9 mm2,最高采样速率为1 MS/s,在1.8 V电源电压下,整体功耗仅为2 mW。 展开更多

关键词 逐次逼近型 模数转换器 无线传感网 片上系统 低功耗

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基于GND采样技术的逐次逼近型模数转换器设计 被引量：3

19

作者 叶茂 楚银英 赵毅强 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期129-137,共9页

针对柔性压阻式压力传感器输出信号数字化对功耗和面积的要求,设计了一款低功耗逐次逼近型(SAR)模数转换器(ADC).电路采用了基于GND采样的单调开关切换方案降低DAC开关能耗,并使用了分段电容阵列,在进一步降低切换功耗的同时,还缩减了... 针对柔性压阻式压力传感器输出信号数字化对功耗和面积的要求,设计了一款低功耗逐次逼近型(SAR)模数转换器(ADC).电路采用了基于GND采样的单调开关切换方案降低DAC开关能耗,并使用了分段电容阵列,在进一步降低切换功耗的同时,还缩减了整体电路的面积开销.此外,电路还设计了两级预放大器来降低动态比较器的噪声和失调,采用动态元件匹配技术(DEM)来提高ADC的线性度.在0.18μm 1P6M CMOS工艺下实现了该ADC的电路设计和版图绘制,芯片内核面积约630μm×575μm,在1.8 V的电源电压下功耗为25.7μW.流片测试结果显示:SAR ADC在250 kHz的采样率下以11 bit输出时,信噪失真比SNDR为65.0 dB,有效位数ENOB为10.51 bit. 展开更多

关键词 逐次逼近型模数转换器 GND采样 动态元件匹配

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面向CMOS图像传感器应用的列级模数转换器研究进展 被引量：1

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作者 廖文丽 张植潮 +2 位作者 张九龄 蔡铭嫣 陈铖颖 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第11期961-971,共11页

随着有源像素工艺以及互补金属氧化物半导体(CMOS)集成电路技术迅速发展,CMOS图像传感器(CIS)朝着高分辨率、高动态范围、低功耗、小体积的方向不断发展,在数码相机、汽车驾驶、安防监控、医学等多个领域中逐渐取代原市场主流的电荷耦... 随着有源像素工艺以及互补金属氧化物半导体(CMOS)集成电路技术迅速发展,CMOS图像传感器(CIS)朝着高分辨率、高动态范围、低功耗、小体积的方向不断发展,在数码相机、汽车驾驶、安防监控、医学等多个领域中逐渐取代原市场主流的电荷耦合器件(CCD)图像传感器。模数转换器(ADC)作为模拟信号和数字信号的转换端口,是CMOS图像传感器中的重要组成部分,其性能的优劣直接决定了CMOS图像传感器的成像质量。对应用于CMOS图像传感器的模数转换器进行了综述,分析了几种主流架构的优缺点,阐述了面临的挑战以及解决方案,最后对未来的发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 CMOS图像传感器(CIS) 模数转换器(adc) 单斜(SS)adc 逐次逼近寄存器(sar)adc 循环adc Sigma-Delta adc

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