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用于CMOS模数转换器的高速高精度比较器设计.doc

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摘要

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用于CMOS模数转换器的高速高精度比较器设计

业设计(论文)任务书

题目

用于CMOS模数转换器的高速高精度比较器设计

主要

研究

内容

(工作)

随着现代通信、雷达、卫星定位系统等领域的发展,对于模拟信号与数字信号之间的转换需求越来越高。而模数转换器作为模拟信号与数字信号之间的桥梁,其中比较器电路是其关键组成部分。因此,设计一种高速高精度的比较器电路对于提高模数转换器的性能具有重要意义。

通过本课题熟练操作ICEDA工具进行集成电路原理设计、仿真、版图绘制;掌握比较器工作原理、输入输出关系以及几种常见的比较器模型特性和设计方法。

主要技

术指标(或研究目标)

(1)设计一种基于CMOS工艺的高速高精度比较器电路,包括前置放大器、锁存器和输出放大级等三个电路子单元;

(2)能够熟练使用Cadence工具进行原理图的绘制,仿真以及版图的绘制。

(3)对比较器电路的预放大再生锁存结构进行结构改进和参数优化,以满足高速和高精度的要求;

(4)对比较器电路进行版图设计。

进度计划

假期-第3周:预研准备。查阅资料,查阅资料。

第4-7周:开题报告和前端电路设计。基于Cadence平台完成各电路模块原理图设计并进行功能/性能仿真;调试器件尺寸及电路结构并最终满足性能指标要求。

第8-12周:后端设计和中期检查。仿真结果满足指标要求,基于CMOS工艺完成后端版图的布局布线设计。

第13-14周:工作总结。整理数据材料,完成毕业论文撰写。

第15周:毕业答辩。

主要参

考文献

[1]王宇,刘俊霞等.一种基于CMOS工艺的高速比较器设计[J].电子技术应用,2017(19):71-72.

[2]李明,杨晓明等.基于CMOS工艺的高速高精度比较器设计[J].电子技术应用,2018(11):85-87.

[3]张磊,王娟等.基于CMOS工艺的高速低功耗比较器设计[J].电子技术应用,2019(9):78-79.

摘要

在自然界中,信号皆以模拟的形式存在,而在计算机系统中,信号又以数字的形式存在。因此,为了实现模拟信号与数字信号之间的转换,模拟数字转换器(analogtodigitalconverter,ADC)便应运而生。作为模拟信号与数字处理之间的桥梁,模数转换器在现代通信、雷达、卫星定位系统以及各类家用电子元器件中都有着广泛的应用空间。

而在ADC中,比较器电路又发挥着至关重要的作用。随着数据存储通道读取的速度的快速增加和数字设备硬件性能的快速提高,超高速、低失调动态比较器的设计研究变得日益重要。本文基于180nm的CMOS工艺,使用Cadencevirtuoso商用IC设计平台设计实现了一种高速比较器电路。所设计的比较器由三个电路子单元组成:四级前置放大器、锁存器以及输出放大级。为了满足对比较器速度的要求,同时保证低失调电压,对该比较器的预放大再生锁存结构进行了结构改进和参数优化。最终的Virtuoso仿真结果表明:该比较器在1.8V的工作电压下,可实现传输延时为0.00625μs,最大误差为120mV。最后,使用Virtuoso软件对比较器进行了版图设计。

关键词:模数转换器,高速比较器,预放大再生锁存,Cadencevirtuoso

DesignofHigh-SpeedandHigh-PrecisionComparatorforCMOSAnalog-to-DigitalConverter

ABSTRACT

Innature,signalsexistinanalogform,whileincomputersystems,signalsexistindigitalform.Therefore,inordertoconvertanalogsignalstodigitalsignals,analog-to-digitalconverters(ADC)haveemergedasabridgebetweenanalogsignalprocessinganddigitalsignalprocessing.AsacrucialcomponentinADCs,comparatorsplayanimportantroleinmoderncommunication,radar,satellitepositioningsystems,andvarioushouseholdelectroniccomponents.

Withtherapidincreaseindatastoragechannelread

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