一种12位50MS/s的CMOS流水线型A/D转换器[图]

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简介：
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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一种12位50MS/s的CMOS流水线型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。

权电阻型D/A转换器

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简介：权电阻型D/A转换器是一种将数字信号转化为模拟信号的关键电子元件，其核心原理是通过不同阻值的电阻对应二进制位的重要性来实现电压或电流的连续变化输出。在第一章中提到过，在一个多位二进制数里，每一位上的1所代表的具体数值被称为这一位的权值。对于一个n位的二进制数而言，从最高有效位（MSB）到最低有效位（LSB），每一位置对应的权依次为。接下来介绍的是4位权电阻网络D/A转换器的工作原理及其构成：该电路由权电阻网络、四个模拟开关以及一个求和放大器组成。图中S0至S3代表了这四个模拟开关，它们的状态会根据输入代码的值进行变化。当某一位为1时，对应的开关将会连接到参考电压VREF上；而如果这一位是0，则相应的开关将被接地处理。在这类转换电路里，求和放大器使用了一个负反馈配置下的运算放大器作为核心组件。为了简化分析过程中的计算工作，可以假设这个运放是一个理想化的模型——即其开环增益为无穷大，并且输入端的电流几乎为零（意味着它的输入阻抗是无限大的）。

Multisim D/A转换器

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《Multisim D/A转换器》介绍了一种利用Multisim软件进行D/A（数字/模拟）转换设计与仿真的方法，帮助工程师和学生深入理解D/A转换原理及其应用。 Multisim D/A转换器采用倒T型电阻网络。

A/D转换器的工作原理及其三种类型简介

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本文简述了A/D转换器的基本工作原理，并介绍了其三种主要类型：并行比较型、逐次逼近型和双斜率积分型，帮助读者快速了解A/D转换器的核心知识。随着集成电路技术的迅速发展，A/D转换器的设计理念与制造工艺不断创新。为了满足各种检测及控制系统的需求，不同结构、性能各异的A/D转换器应运而生。根据工作原理的不同，可以将A/D转换器分为两大类：直接型和间接型。直接型A/D转换器能够直接把输入电压信号转化为数字代码输出，并不涉及任何中间变量；而间接型则会先将输入电压转变成时间、频率或脉冲宽度等中问量，再进一步将其变换为数字形式。尽管市面上存在多种类型的A/D转换器，但目前最为常见的主要有三种：逐次逼近式（SAR）、双积分式和V/F变换式。此外，在最近几年还出现了一种新型的Σ-Δ架构。

基于14位D/A转换器的高精度可编程电流源

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本项目设计了一种采用14位D/A转换器的高精度可编程电流源，适用于需要精确电流控制的应用场景。本段落主要介绍了一种基于14位D/A转换器MAX7534的高精度程控电流源的设计与应用。该芯片适用于构建精确的电流源，在电液执行机构智能测量仪等场合中使用特别合适。首先，我们来了解MAX7534的主要特性：它采用20脚DIP封装，工作电压范围为12~15V，并提供低功耗（静态电流小于20nA）的输出。其数据输入方式是并行双缓冲形式，便于与8位单片机接口。该芯片的输出电流和参考电压的关系可通过以下公式表示： \[ I_{OUT} = \frac{D \times V_{REF}}{2^{14} \times R_0} \] 其中，D代表输入数字量，V_REF是参考电压值，R_0为梯形电阻网络的输出阻抗。为了将电流信号转换成模拟电压信号，通常需要使用反相放大器。在此基础上可以设计V/I转换器来实现所需的电流范围。例如，在电液执行机构智能测量仪中可能需要生成4~20mA的电流以驱动相应的给定信号；这可以通过调整反馈电阻值来达成。在硬件配置上，逻辑电源端口应连接至+12~15V电源，数字地和模拟地通常共用同一个接地点。REF引脚需接外部基准参考电压（如10.000V），而RFB是用于反馈的电阻输入端；IOUT则是电流输出端。数据并行口D0至D7负责接收数字量输入，ADDR则用来选择不同的数据位数。在软件设计方面，则需要依据电液执行机构智能测量仪的具体工作模式（例如步进、任意给定、速度跟踪等）计算出相应的数值，并将其分为高6位和低8位两次送入MAX7534芯片中。启动转换后，就能实现对电流源的精确控制。在实际应用案例中，如DZ-1型电液执行机构智能测量仪就利用了基于MAX7534设计的高精度程控电流源达到了1.6‰的精度要求，满足系统测试需求，并确保性能测试结果准确可靠。通过这种方式，在以伺服放大器为核心的电液控制结构中实现了对精确给定电流的需求。综上所述，14位D/A转换芯片MAX7534在设计高精度程控电流源方面扮演了重要角色，借助合理的硬件电路和软件算法能够实现精准的电流输出控制。这使得它适用于各种需要准确提供特定值电流的应用场合中。

89C51代码 A/D与D/A转换

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本项目基于89C51单片机实现A/D（模拟/数字）和D/A（数字/模拟）数据转换功能，适用于各类电子测量及控制系统。串行A/D转换、并行A/D转换以及利用模拟比较器实现的A/D转换都是常见的模数转换方法。此外还有串行D/A转换等技术。

倒T型电阻网络D/A转换器（11.2）

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本段介绍一种基于倒T型电阻网络结构的数字模拟转换器设计原理与应用，探讨其在音频设备中的精度与性能优势。 11.2.1 电路结构 4位倒T型电阻网络DA转换器的原理图如图所示。从图中可以看出，解码网络中的电阻只有两种：R 和 2R，并且它们构成了一种倒T形结构，因此也被称为 R-2R 倒 T 形电阻网络 DAC。其中 S0 到 S3 是模拟开关，由输入数码 Di 控制；当 Di = 1 时，Si 连接到运算放大器的反相端，电流 Ii 流入求和电路；当 Di = 0 时，Si 将电阻2R 接地。整个 R-2R 解码网络呈倒T形结构，并且由一个运算放大器 A 构成。 11.2.2 工作原理模拟开关 Si 受输入数码 Di 控制：当 Di = 1 时，Si 连接到运算放大器的反相端，电流 Ii 流入求和电路；如果 Di = 0，则将电阻 2R 接地。根据运算放大器在线性运用中的“虚地”概念可知，在任何情况下与 Si 相连的 2R 都会接地。

14位流水线ADC：Simulink中流水线转换器的简易实现-MATLAB开发

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本项目介绍如何在MATLAB Simulink环境中简便地设计和实现一个14位流水线模数转换器（ADC），提供详细的设计流程与仿真方法。特征包括：理想的转换器特性；ADC（模数转换）和DAC（数模转换）阶段的误差分析，涵盖波动与失配问题；以及加扰功能。

A/D转换电路图汇总

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本资料汇集了多种A/D（模拟到数字）转换电路的设计方案和应用示例，旨在为电子工程师提供详细的参考与指导。 A/D转换是将模拟量V（例如5伏特）转化为数字量D（如255）。模/数（A/D）转换有多种类型，包括计数比较型、逐次逼近型和双积分型等。在集成电路器件中广泛使用的是逐次逼近型，下面简要介绍这种类型的A/D基本工作原理。

多通道12位串行A/D转换器在模拟技术中的原理及应用

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本文章探讨了多通道12位串行A/D转换器的工作原理及其在模拟信号处理和数据分析中的实际应用。 TLV2544/2548是德州仪器公司生产的一系列高性能12位低功耗、高速（3.6μs）CMOS模数转换器。它们具有高精度，体积小巧且通道数量多，使用灵活，并具备采样-保持功能。工作电压范围为2.7V至5.5V。此外，TLV2544/2548还拥有三个输入端和一个三态输出端，可以提供与SPI接口兼容的四线连接方式。当与DSP设备相连时，可以通过帧同步信号（FS）来标识串行数据传输的开始时刻。除了具备高速模数转换能力和多种控制功能外，该系列器件还内置了模拟多路器，能够选择多个外部或内部自测试电压源作为输入信号。