浅谈A/D转换器

A/D转换器是一种把模拟量(电压或电流)转换成数字量(数字代码)的器件,称为模——数转换器。在A/D转换中,电压—数字转换是最为广泛的一种,它将非电量(例如温度、湿度、压力、声音等)首先转换成电量,然后再对电量进行数字化处理。它具有速度快、精度高、读数准确方便等优点,还可以将读数送入计算机进行数据处理及直接打印。近年来,采用CMOS器件制作的A/D转换器以其高集成度、低功耗、高可靠性,而获得极大发展。     

A/D转换器在数字接收机中的应用

模数转换器(A/D转换器)是实现数字接收机的基础,它的性能及使用情况对整个数字接收机的性能都会产生重要影响。文中介绍了A/D转换器的基本工作过程,提出了数字接收机中数据采集部分使用A/D转换器的一般要求和注意事项。     

31/2位A/D转换器的功能扩展及应用

目前,由单片CMOS A/D转换器构成的各种3(1/2)位数字仪表,正获得广泛的应用。通常单片A/D转换器只是完成模-数转换,它组成的数字电压表DVM以及数字万用表DMM不具有运算功能。但在许多情况下,人们希望数字仪表能完成各种运算。例如测非电量(温度、压力、转矩、应变等)时,需利用传感器把被测量转变成电量,再送至3(1/2)位DVM。因为传感器灵敏系数K≠1,使转换后的电压与被测量在数值上不相等,而是成比例关系,所以必须对转换后的电压(即仪表输入电压V_(IN))进行乘法或除法运算,实现“归一化”,才能直读结果。     

提高A／D转换速率的有效方法

凡涉及到模拟量转换成数字量的过程都需要模/数(A/D)转换器。例如,对温度、压力、流量、重量、速度和位移等参数的检测或控制,通过传感器分别将被控制参数变成电量,经过放大后的模拟量须经过A/D转换,转换成相应的数字量,才能由计算机进行处理。相对于数字电路来说,A/D转换器芯片的价格比较昂贵,在精度要求高(因而位数相应增多)的场合,价格将成倍增加。为降低产品成本,设计中应该在价格较低的A/D转换器芯片上挖掘潜力,改进和提高A/D的     

A/D与D/A转换器主流工艺技术现状和发展趋势

随着半导体技术的进步,对A/D、D/A转换器的性能提出了更高的要求,用于制作A/D、D/A转换器的工艺技术也在不断改进.文章介绍了目前用于制作A/D、D/A转换器的主流工艺技术;结合相关产品,对比分析了各种工艺的优缺点,并对A/D、D/A转换器工艺技术的发展趋势进行了展望.     

基于MASH结构的24 bit Σ-Δ A/D转换器

设计了一种离散时间型24位Σ-Δ A/D转换器。该A/D转换器基于级联噪声整形(MASH)结构设计,整个转换器由前置可编程增益放大器、级联调制器和数字抽取滤波器等模块组成。该A/D转换器采用标准0.18 μm CMOS工艺实现,版图总面积为6 mm²。测试结果表明,在16 kS/s输出数据速率下,该A/D转换器的信噪比为106 dB,无杂散动态范围为110 dB,功耗仅为20 mW。     

A/D和D/A转换器发展动态

A/D和D/A转换器亦常称为数据转换器,它是一种模拟和数字混合信号处理电路。 随着计算机技术、多媒体技术、信号处理技术、微电子技术的发展,电子技术的应用已渗透到军事、民用领域的各个角落,不断推出先进的电子系统。在现代先进的电子系统前端和后端都将应用A/D或D/A转换器以改善数字处理技术的性能,特别是诸如雷达、声纳、高分辨率视频和图象显示、军事和医疗成象、高性能控制器与传动器以及包括无线电话和基站接收机在内的现代数字通讯系统等应用对高速、高分辨率的A/D和D/A转换器的需求不断增加。近年来,它们在现代军、民用电子系统中均显示出其重要地位。     

宽带A/D转换技术研究

在数字无线电系统中,宽带A/D转换是其中的关键技术之一,选择合适的A/D转换器是实现高速率A/D转换的前提。该文基于A/D转换的基本技术和性能指标分析,讨论了A/D转换器的选择原则,∑△A/D转换器的工作原理及宽带A/D转换器的典型应用。     

一种可调精度的A/D转换器设计

现代测控系统对测量信号的处理基本由数字技术完成,A/D转换器的性能对系统具有重要的影响.采用SDM(∑-⊿调制器)实现A/D转换器,省略复杂的数字抽取滤波器,由DSP和CPLD对SDM输出的高速码流处理,实现A/D转换.DSP软件编程可以控制CPLD的计数器,实现可变精度(和速度)的A/D转换.通过对SDM特性分析,得到转换方法及计算公式,最后设计电路实现要求的功能.实验实现了最高16位A/D转换,很好地证明了设计分析的结论.     

高速高精度A／D转换器结构浅析

全并行(闪烁型)A/D转换器和逐次逼近型A/D转换器不能同时达到很高的转换速度和分辨率。本文介绍了几种能同时实现高速高分辨率A/D转换的电路,并对二步式A/D转换器、分区式A/D转换器以及流水线型A/D转换器的基本原理、结构和误差作了一些分析。     

一种3.3 V 9位50 MS/s CMOS流水线A/D转换器

设计了一种3.3 V 9位50 MS/s CMOS流水线A/D转换器。该A/D转换器电路采用1.5位/级,8级流水线结构。相邻级交替工作,各级产生的数据汇总至数字纠错电路,经数字纠错电路输出9位数字值。仿真结果表明,A/D转换器的输出有效位数(ENOB)为8.712位,信噪比(SNR)为54.624 dB,INL小于1 LSB,DNL小于0.6 LSB,芯片面积0.37 mm2,功耗仅为82 mW。     

Σ-Δ A/D转换器在软件无线电移动终端中的应用

A/D转换器是基于软件无线电的多模移动终端中的关键器件.文章简要描述了移动通信信号特征,对闪烁型A/D转换器(Flash ADC)和Σ-Δ A/D转换器的性能进行了详细分析与比较,指出Σ-Δ A/D转换器可以更好地满足多模移动终端中对大动态范围A/D转换的要求.     

Delta-Sigma A/D转换器原理及其PSpice仿真

为了深入理解Delta-Sigma A/D转换器的工作原理,合理地使用这类A/D转换器产品,或者用FPGA实现自己的Delta-Sigma A/D转换器设计。采用PSpice仿真软件进行模拟仿真的方法,对不同幅度的输入信号进行了一阶Delta-Sig-ma A/D转换器仿真实验,获得了与理论相一致的结果。通过对元件的参数扫描仿真为实际电路设计中元件的选择提供了实验依据。仿真实验过程完整,易于重复,与纯数学推导相比,仿真具有直观的特点。     

一种高分辨率自校准单积分型A/D转换器

提出一种具有自校准功能的单积分型高精度A/D转换器.分析了电路原理和电路结构,阐述了如何通过自校准功能提高积分型A/D转换器的性能;给出了A/D转换器结构和测试波形.测试结果表明,设计的A/D转换器采样率为3.3 kSPS,分辨率为14位,相对精度可达0.01%.     

150Ms/s、6bit CMOS数字工艺折叠、电流插值A/D转换器

在1.2μm SPDM标准数字CMOS工艺条件下,实现6bit CMOS折叠、电流插值A/D转换器;提出高速度再生型电流比较器的改进结构,使A/D转换器(ADC)总功耗下降近30%;提出一种逻辑简单易于扩展的解码电路,以多米诺(Domino)逻辑实现.整个ADC电路中只使用单一时钟.在5V电压条件下,仿真结果为采样频率150-Ms/s时功耗小于185mW,输入模拟信号和二进制输出码之间延迟小于2个时钟周期.     

150Ms/s、6bit CMOS数字工艺折叠、电流插值A/D转换器

在1.2μm SPDM标准数字CMOS工艺条件下,实现6bit CMOS折叠、电流插值A/D转换器;提出高速度再生型电流比较器的改进结构,使A/D转换器(ADC)总功耗下降近30%;提出一种逻辑简单易于扩展的解码电路,以多米诺(Domino)逻辑实现.整个ADC电路中只使用单一时钟.在5V电压条件下,仿真结果为采样频率150-Ms/s时功耗小于185mW,输入模拟信号和二进制输出码之间延迟小于2个时钟周期.     

数字调幅中波广播发射机

数字调幅是中波广播发射机新的调制技术。数字调幅系统使用一个高速12bit模-数(A/D)转换器,一个数字调制编码器和一个数-模(D/A)功率转换器。A/D转换器将输入音频信号转换成12bit数字形式,然     

采用数字错误校正技术的12位逐次近似型A/D转换器

介绍一种采用数字错误校正技术的12位逐次近似型A/D转换器。校正算法可使转换速度提高近一倍而不会损失精度,也不需改用慢速的模拟电路设计。本文叙述一种新颖的逐次近似寄存器(Smart SAR)芯片设计,这种芯片是用双层多晶硅CMOS工艺制作的,面积为18k密耳~2。该芯片比采用同样摸拟芯片的A/D转换器大13％,但它是一种没有采用错误校正的常规数字芯片。采用数字错误校正后使速度从12微秒提高到了7微秒。     

一种用于高速A/D转换器的大幅度Dither结构

Dither(抖动)算法可用于A/D转换器减小模数转换后的频谱谐波,提高其动态性能.目前,Dither算法在高速A/D转换器中的应用日益广泛.以传统的加减型大幅度Dither结构为基础,提出一种基于查找表的存储型宽带加减型结构和相应算法.该结构可降低传统结构的复杂度,并提高转换速度.     

一种1MS/sCMOS/SIMOX8位A/D转换器

采用CMOS/SIMOX工艺制作1Msam ple/s 8 位A/D转换器。该A/D转换器采用半闪烁型结构,由两个4 位全并行A/D转换器实现8 位转换。电路共有31个比较器,采用斩波稳零型结构,具有结构简单和失调补偿功能。电路由2100 个器件组成,芯片面积为3.53 m m ×3.07 m m