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一种10位200MS/s分段式电流舵DAC的设计

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简介:
本文介绍了一种10位、采样率为200MS/s的分段式电流舵数模转换器(DAC)的设计方法,旨在提高高速信号处理系统的性能和效率。 基于TSMC 0.18 μm CMOS工艺设计了一种10位、采样率为200 MS/s的DAC(数模转换器)。为了提升DAC的整体性能,电路主体采用了分段式电流舵结构,其中高6位采用温度计码编码方式,低4位则使用二进制码。此外,在电流源开关单元中应用了cascode结构和差分输出设计,并且引入了一种低交叉点开关驱动技术以增强DAC的动态性能。电路仿真结果表明:在1.8 V电源电压下,该DAC的最大微分非线性误差(DNL)为0.05 LSB,积分非线性误差(INL)最大值为0.2 LSB;当输出信号频率达到0.976 MHz时,其无杂动态范围(SFDR)可高达81.53 dB。

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  • 10200MS/sDAC
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    本文介绍了一种10位、采样率为200MS/s的分段式电流舵数模转换器(DAC)的设计方法,旨在提高高速信号处理系统的性能和效率。 基于TSMC 0.18 μm CMOS工艺设计了一种10位、采样率为200 MS/s的DAC(数模转换器)。为了提升DAC的整体性能,电路主体采用了分段式电流舵结构,其中高6位采用温度计码编码方式,低4位则使用二进制码。此外,在电流源开关单元中应用了cascode结构和差分输出设计,并且引入了一种低交叉点开关驱动技术以增强DAC的动态性能。电路仿真结果表明:在1.8 V电源电压下,该DAC的最大微分非线性误差(DNL)为0.05 LSB,积分非线性误差(INL)最大值为0.2 LSB;当输出信号频率达到0.976 MHz时,其无杂动态范围(SFDR)可高达81.53 dB。
  • 高精度直压/基于双12DAC
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    本文介绍了一种采用双12位数模转换器设计的高精度直流电压和电流发生器,适用于多种电子测量场景。 在现代电子测量与仪表校准领域,高精度直流电压电流源是不可或缺的设备之一。本段落介绍了一种创新设计方法,通过采用双通道12位数字模拟转换器(DAC)构建既具备高精度又拥有宽动态范围的电压和电流源,并且有效降低了成本。 文章指出,在进行仪器校准时通常需要同时满足高精度与大动态范围的要求。该方案利用两个独立的12位DAC,一个负责提供精确度,另一个确保广域覆盖能力,从而巧妙地解决了这一矛盾需求。其中选用LTC1590作为双通道DAC,每个通道都具备12位分辨率的能力以保证输出信号的高度精度。 在系统实现过程中,设计者创建了一个分辨率为0.02mV且范围为0至2.5V的标准电压信号(记作Vstand)。通过放大电路将此基础电压提升五倍后形成一个从0到12.5伏特的直流电源,并使分辨率达到了0.1mV。电流源的设计则基于该标准电压,通过对场效应管栅极电压进行控制来调节漏极电流输出,从而实现精确度在0至20mA范围内的精细调整。 关于生成Vstand的过程,在文中详细描述了如何利用DA1和DA2两个DAC协同工作以达到目标。其中,DA1负责产生粗调电压(标记为V1),而通过衰减处理来自另一个通道的输出后形成细调电压(记作V2)。此外,借助精密数字电位器AD8400进一步调整分辨率水平。经过合理设置比例系数K之后能够实现所需的高精度电压输出。最终,生成的标准电压信号是粗调与精调之和放大五倍的结果,从而确保了动态范围及分辨度的最优化。 硬件实施阶段中采用了高性能运算放大器OPA2277来保障整个系统的准确性和稳定性,并通过单片机程序对AD8400以及LTC1590进行控制以输出设定值对应的电压。电流源部分则依靠电压反馈机制,利用场效应管的漏极电压变化来进行精确的电流调控。 本段落提出的设计方法成功地将高精度与宽动态范围进行了有效结合,并且具有良好的成本效益优势。通过理论分析及硬件测试验证了设计方案的有效性和可行性,为仪表校准及其他需要精密电源的应用领域提供了广阔的发展前景。
  • 基于三保护
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    本研究探讨了一种基于三段式的电流保护设计方案,旨在提高电力系统的安全性和稳定性。通过合理配置过流、限时速断及瞬时速断保护,确保电网高效运行并迅速响应各种故障情况。 电力系统的迅速发展对继电保护提出了更高的要求。与此同时,电子技术、计算机技术和通信技术的快速发展为继电保护技术的进步提供了新的动力。
  • 2016年RelaySimulink_三仿真_三
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    本作品展示了利用MATLAB Simulink软件进行电力系统中三段式电流保护仿真的研究与应用成果,具体时间是2016年。 三段式电流仿真在Simulink中的应用研究。
  • 1250MS/sCMOS水线型A/D转换器[图]
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    本文设计了一种基于CMOS工艺的12位50MS/s流水线型A/D转换器。采用流水线结构,实现高速高精度模数转换,并通过优化电路设计提高能效和性能。 采用TSMC 0.18μm 1P6M工艺设计了一个12位50MS/s流水线ADC。为了减小失真并降低功耗,该ADC利用余量增益放大电路(MDAC)内置的采样保持功能,去除了传统的前端采样保持电路,并采用时间常数匹配技术确保在输入高频信号时仍具有良好的线性度;同时通过数字校正电路降低了对比较器失调的敏感性。使用Cadence Spectre进行电路仿真后发现,在输入奈奎斯特频率的信号情况下,SNDR达到72.19dB,SFDR为88.23dB。当输入50MHz信号时,SFDR依然保持在80.51dB水平。该ADC以1.8V电源电压供电,并在50MHz采样率下功耗仅为128mW。
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    本作品提出了一种创新的过流保护电路设计方案,旨在提高电子设备的安全性和可靠性。通过优化电路结构和采用新型元件,有效防止电流过大导致的损害,具有广阔的应用前景。 摘要:不同于多数采用“中断”模式实现保护的方法,本段落提出了一种针对低压差线性稳压器(LDO)的过流保护电路设计新方案。该方案通过引入“屏蔽电路”,在检测到过流信号时暂时屏蔽这些干扰信号,确保LDO不会因过流而停止运行。同时,在屏蔽期间为了防止过大电流导致功率管烧毁的风险,特别增设了过大电流关断电路,能够在负载电流异常增大可能瞬间损坏功率管的情况下及时切断电源供应,保障器件的安全性。此外,该方案还允许用户根据具体需求设定不同的屏蔽时间间隔。 通过采用CSMC 0.5 μm BiCMOS工艺,并利用Cadence spectre软件进行仿真验证后发现:改进后的过流保护电路能够有效地在预定时间内隔绝过流信号的影响;同时扩大了LDO正常工作条件下的参数范围,从而确保其更加高效且安全地运行。
  • 基于55nm CMOS9.1ENOB 200Ms/s异步SAR ADC,适用于混合单端/差DAC图像传感信号处理
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    本研究开发了一种基于55nm CMOS技术的高速、高精度异步SAR ADC,具备卓越的9.1ENOB性能和200Ms/s采样率,特别适合于混合单端/差分DAC架构下的图像传感信号处理应用。 这款异步SAR ADC采用了55nm CMOS工艺,并集成了混合单端/差分DAC技术,能够实现9.1ENOB性能并支持200MS/s的采样率,适用于图像传感信号处理。
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