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一種16位高速數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)的設(shè)計與實現(xiàn)

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作者:孔瀛 王宗民 許軍 時間:2013-12-26 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏
編者按:基于Mixed-Signal CMOS工藝,本文設(shè)計了一種采用分段式電流舵結(jié)構(gòu)的高速高精度DAC。同時在該DAC的內(nèi)部電路中采用了一種新的電流校準技術(shù),既保證了DAC電路的高精度,又減小了梯度誤差的影響。電路流片后的實際測試結(jié)果表明,該16位DAC在400MSPS轉(zhuǎn)換速率下仍具有良好的性能。

  整體測試結(jié)果和電路概貌

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/203231.htm

  基于0.25微米混合信號工藝技術(shù),并采用上述電路設(shè)計方案,我們完成了一個采用分段式電流舵結(jié)構(gòu)的16位400MSPS的D/A轉(zhuǎn)換器芯片的版圖設(shè)計,如圖5所示,該電路芯片尺寸為4.9×4.9mm2,整個電路一共有110個壓焊塊。目前該電路已經(jīng)成功完成工藝流片,電路測試評估板的實物照片如圖6所示。

  對封裝后的電路進行的初步測試結(jié)果表明,該電路工作正常。圖7為系統(tǒng)不帶校準的實測,圖8為系統(tǒng)帶校準后的實測。可見經(jīng)過后,電路的提升了十幾個dB,并且諧波也明顯減小。

  我們對該DAC芯片還進行了其它各項指標的測試,電路在400MHz時鐘頻率下經(jīng)過后的測試結(jié)果如下表1所示。由表中各項測試數(shù)據(jù)可見,該芯片的各項性能參數(shù)指標優(yōu)異,表明整個DAC芯片的性能良好。

  總結(jié)

  基于0.25微米Mixed-Signal 制造工藝,本文設(shè)計并實現(xiàn)了一個高速高精度單片集成化的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。論文中的DAC電路采用分段式電流舵結(jié)構(gòu),其時鐘的采樣頻率為400MHz,分辨率為16Bit。電路設(shè)計中還采用了電流校準技術(shù),既保證了DAC電路的高精度,也減小了梯度誤差的影響。實際流片后的測試結(jié)果表明,自校準技術(shù)的采用可使DAC

  電路的精度和性能得到大幅度的提升,芯片的輸出諧波也明顯減小。本DAC產(chǎn)品是我們在高速高精度DAC電路研制方面的一次嘗試,它的研制成功為我們今后研制開發(fā)性能更加優(yōu)異的數(shù)模轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品打下了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

  參考文獻:
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