16位高速分段電流舵CMOS D-A轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì).pdf

1、高速高分辨率CMOS D／A轉(zhuǎn)換器是軟件無(wú)線電SOC芯片的最核心IP核之一,也是現(xiàn)代移動(dòng)通信、寬帶成像雷達(dá)和現(xiàn)代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,具有非常重要的地位和作用。D／A轉(zhuǎn)換器的速度和分辨率是決定移動(dòng)通信和軟件無(wú)線電等系統(tǒng)性能的核心技術(shù)指標(biāo),移動(dòng)通信和軟件無(wú)線電應(yīng)用急需高速(大于500MHz)高分辨率(大于12位)D／A轉(zhuǎn)換器。高速高分辨率CMOS D／A轉(zhuǎn)換器技術(shù)是超大規(guī)模集成電路技術(shù)的重要前沿和關(guān)鍵難點(diǎn),是制約現(xiàn)代無(wú)線通信、軟件無(wú)線

2、電和雷達(dá)系統(tǒng)的關(guān)鍵瓶頸器件,我國(guó)移動(dòng)通信、雷達(dá)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展,急需開展高速高分辨率數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器關(guān)鍵技術(shù)的研究和芯片開發(fā)。
　　 本文基于SMIC0.18μm1P6M標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝,實(shí)現(xiàn)了一種16位高速分段電流舵數(shù)模轉(zhuǎn)換器,其中采樣時(shí)鐘頻率為1GHz。16位1GHz數(shù)模轉(zhuǎn)換器采用6-5-5的分段結(jié)構(gòu),其中高6位和中5位為溫度計(jì)編碼,低5位為二進(jìn)制編碼。電流源采用共源共柵結(jié)構(gòu)以提高其輸出阻抗,并通過基準(zhǔn)電流來獲得精確的電流值

3、；提出了低擺幅低交叉點(diǎn)電流開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路,有效抑制輸出Glitch現(xiàn)象的發(fā)生；采用了電流源陣列熔絲型校準(zhǔn)電路,保證了電流單元的匹配性。16位1GHz數(shù)模轉(zhuǎn)換器采用雙電源供電,數(shù)字電源1.8V,模擬電源3.3V,采用差分輸出結(jié)構(gòu),滿量程輸出電流10mA,通過外接電阻50Ω的電阻轉(zhuǎn)換成輸出電壓。
　　 基于Cadence Spectre仿真器,對(duì)設(shè)計(jì)的16位1GHz數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果如下:建立時(shí)間為1.4ns；積分非線性