混合型高分辨率高速A/D转换器用的铝合金封装

众所周知,现代先进的电子系统中都广泛应用 A/D 或 D/A 来改善数字处理技术的性能,而混合集成的 A/D 转换器,在动态特性要求高的应用场合,有着广阔的使用前景。高分辨率、高速 A/D 转换器,在封装上有特殊要求,传输延迟,串扰,散热,特性阻抗等都得在封装结构设计中认真考虑。本文介绍用铝合金封装将外壳与散热器融为一体,对缩小体积,减轻重量,提高可靠性,在一些军事应用领域中具有重要意义。     

一种基于新型寄存器结构的逐次逼近A/D转换器

介绍了一种10位CMOS逐次逼近型A/D转换器。在25 kSPS采样频率以下,根据模拟输入端输入的0~10 V模拟信号,通过逐次逼近逻辑,将其转化为10位无极性数字码。转换器的SAR寄存器结构采用了一种新的结构来实现D触发器。该转换器采用3μm CMOS工艺制作,信噪比为49 dB,积分非线性为±0.5 LSB。     

一种具有大电流驱动能力的低温漂带隙基准电压源

基于XFAB 0.6 μm CMOS工艺,设计了一种具有大电流驱动能力的低温度系数带隙基准电压源。通过设置不同温度系数的电阻的比值,实现带隙基准的2阶曲率补偿。采用新的电路结构,使基准源具有驱动10 mA以上负载电流的能力。经过Hspice仿真验证,常温基准输出电压为2.496 V,-55 ℃~125 ℃温度范围内的温度系数是3.1×10-6/℃;低频时,电源电压抑制比为-77.6 dB;供电电压在4~6 V范围内,基准输出电压的线性调整率为0.005%/V;负载电流在0~10 mA范围内,基准输出电压波动为219 μV,电流源负载调整率为0.022 mV/mA。     

一种非校正14位CMOS A/D转换器

设计了一种高精度A/D转换器电路.为了提高匹配精度,内部DAC采用一种电容DAC的新型分段结构;通过版图设计优化,可在不进行数字校正的情况下达到14位的分辨率,最大程度地减小了设计复杂性和功耗.整体电路采用0.6 μm标准CMOS工艺线进行投片验证,实现了14位转换,转换时间达到2.5 μs.     

多晶硅电阻线性度补偿方法研究

介绍了多晶硅电阻非线性度对信号链整体电路性能的影响,分析了多晶硅电阻非线性产生的原因.提出了衬底电位补偿和组合多晶补偿两种非线性补偿设计方法.采用仿真和测试,对比了未经补偿、新补偿方法的12位D/A转换器的性能.结果表明,经过多晶硅电阻补偿和非线性补偿后的D/A转换器达到了更优的线性度.     

一种可实现非均匀校正和盲元补偿的像元ADC

像元ADC可将红外探测器的电流信号直接转换成对应数字量,在像元阵列之间以数字的方式进行传输和最终输出。本文设计了一种可实现非均匀校正和盲元补偿算法的像元级ADC,避免了在算法级进行非均匀校正和盲元补偿的方式,降低了后续图像处理算法实现的难度,减少了图像处理算法消耗的资源。所提出的像元ADC基于64×64探测器阵列进行了红外焦平面读出芯片的设计,并采用40nm CMOS工艺进行了流片,单个像元级ADC面积≤30μm×30μm,读出芯片面积约4.5mm×4.5mm。流片测试结果表示该像元ADC可实现非均匀校正与盲元补偿,非均匀校正范围可达到34。     

一种新型电压电流混合加权12位DAC

设计并实现了一种双路12位电压输出型数模转换器(DAC)。采用“10+2”分段式结构,高10位采用开关树电阻串DAC架构,保证了DAC良好的单调性。低2位采用电流舵DAC架构,从整体上减小了DAC的面积。12位DAC未经修调即可实现12位转换精度。该DAC采用0.35 μm标准CMOS工艺实现,芯片尺寸为2.59 mm×2.09 mm。测试结果表明,在电源电压为5 V时,DAC的功耗为19.5 mW,DNL为-0.2 LSB,INL为-2.2 LSB,输出建立时间为2.5 μs。在采样频率为480 kS/s、输出频率为1 kHz的条件下,DAC的SFDR为65 dB。     

应用于三维IC的积累型NMOS变容二极管

基于TSV技术,提出了一种应用于三维集成电路的积累型NMOS变容二极管。通过与传统积累型NMOS变容二极管对比,证明了基于TSV的积累型NMOS变容二极管具有电容密度大、集成度高的优点。分析了TSV高度、TSV直径、源区和漏区结深、源区和漏区宽度对所提出变容二极管性能的影响。结果表明,通过增加TSV高度或增大TSV直径都可以提高电容密度;通过减小源、漏区的结深可以提升电压灵敏度;通过增大源、漏区的宽度可以提高空穴对沟道中产生的电子抑制能力。在上述比较中加入了解析模型。最后给出了该变容二极管的工艺流程。