一种16位600 MS/s电流舵D/A转换器的设计

基于0.18 μm CMOS工艺,设计了一种16位600 MS/s电流舵D/A转换器。该D/A转换器为1.8 V/3.3 V双电源供电,采用并行输入、差分电流输出的四分段(5+4+3+4)电流舵结构。采用灵敏放大器型锁存器可以精确锁存数据,避免出现误码;由恒定负载产生电路和互补交叉点调整电路组成的同步与开关驱动电路,降低了负载效应引起的谐波失真,同时减小了输出毛刺;低失真电流开关消除了差分开关对共源节点处寄生电容对D/A转换器动态性能的影响。Spectre仿真验证结果表明,当采样频率为625 MHz,输入信号频率为240 MHz时,该D/A转换器的SFDR为78.5 dBc。     

一种10 bit 200MS/s电流型DAC设计

基于SMIC 0.18μm CMOS工艺,采用了具有电荷抽放技术的电流源结构,以及新型锁存电路产生同步控制信号.设计了一个10位精度的数模转换器(DAC),电源电压为1.8 V,在50负载条件下,DAC满量程输出电流为4mA.当采样频率为200 MHz,输入频率为5 MHz的情况下.满量程功耗为15 mw.微分非线性误差(DNL)为0.25 LSB,积分非线性误差(INL)为0.15 LSB,无杂散动态范围达到79.7 dB.     

一种12位400 MHz电流开关型D/A转换器的设计

基于TSMC 0.25μm工艺、采用电流开关结构,设计了一个3.3 V 12位400 M采样率的D/A转换器。在电路中,设计了一种新的电压限幅结构,从而使其具有较好的动态性能。该D/A转换器在1 MHz输入信号下,无杂散动态范围(SFDR)达到83.75 dB;在12.5 MHz输入信号下,可获得70 dB的SFDR;在不同温度和工艺corner下,仿真得到的电路性能也都能达到上述指标。     

一种16位1 GS/s电流舵型DAC的设计

设计了一种基于UMC 0.18μm CMOS工艺的16位1GS/s的电流舵型D/A转换器。该DAC采用7+4+5分段结构,1.8V/3V双电源供电,满摆幅输出电流为20mA。采用四开关结构、限幅开关驱动电路、两个cascode管的单位电流源以及两层结构的逻辑译码器,实现了优异的性能。在1GHz采样率、101.07MHz输入信号下,无杂散动态范围(SFDR)达到78.06dB。     

一种带电流源校准的16bit高性能DAC

设计了一种带电流源校准电路的16 bit高速、高分辨率分段电流舵型数模转换器(DAC)。针对电流舵DAC中传统差分开关的缺点,提出了一种优化的四相开关结构。系统分析了输出电流、积分非线性和无杂散动态范围(SFDR)三个重要性能指标对电流舵DAC的电流源单元设计的影响,完成了电流源单元结构和MOS管尺寸的设计。增加了一种优化设计的电流源校准电路以提高DAC的动态性能。基于0.18μm CMOS工艺完成了该DAC的版图设计和工艺加工,其核心部分芯片面积为2.8 mm^2。测试结果表明,在500 MHz采样速率、100 MHz输入信号频率下,测得该DAC的SFDR和三阶互调失真分别约为76和78 dB,动态性能得到明显提升。     

一种13.22 fJ 12位 200 MS/s电流舵DAC

采用55 nm CMOS工艺,设计了一个12位电流舵DAC。根据Matlab建模结果,确定电流舵DAC采用“6+3+3”的分段结构,这种分段结构使得版图面积和微分非线性(DNL)均较小;共源共栅电流源有效提高了电流源的输出阻抗;开关结构中的MOS电容减小了信号馈通效应的影响;与电流源栅端相连的电容稳定了电流源的偏置电压。基于以上特点,在未采用静态和动态校准技术的情况下,电流舵DAC能得到较好的性能指标。后仿真结果表明,采样率为200 MS/s、输入信号频率为1.07 MHz时,在25 ℃、TT工艺角下,该DAC的无杂散动态范围(SFDR)为78.62 dB,DNL为0.5 LSB,积分非线性(INL)为0.8 LSB。该电流舵DAC的电源电压为1.2 V,功耗为18.43 mW,FOM为13.22 fJ。     

一种采用ＤＥＭ技术的１６－ｂｉｔ２.５ＧＨｚ电流舵数模转换器设计

电流舵数模转换器（DAC）的动态性能受电流源失配的影响。本文采用6+10的分段方式,分析比较了几种动态元件匹配（DEM）算法,采用了一种分段温度数据权重平均（Segmented Thermo Data-Weighted Average,STDWA）技术,并将其应用于高6位的温度计编码中,消除对输入编码的依赖,弱化电流源失配的影响,以优化动态性能。基于TSMC 55nm工艺,设计实现了一种16位2.5GHz的电流舵DAC,测试结果显示,在2.5GHz采样率和94.15MHz输入信号频率条件下,无杂散动态范围（SFDR）提升了6dB。     

一种16位高精度分段式电阻型DAC设计

采用0.5μm BCD工艺,设计了一种16位分段式电阻型高精度DAC。根据集成电路工艺中电阻的一般失配特性,确定电阻型DAC采用“4+12”的分段结构,分别为高位温度计码结构和低位二进制码结构。整个电路中的电阻类型均采用高阻型电阻,减小了DAC开关结构中的失配,极大降低了整体功耗。电路结构紧凑,整体面积小,仅有2.397 6 mm²。结合后仿真结果,对版图进行合理调整,使电路具有较低的微分非线性(DNL),之后采用校正结构,进一步降低DNL。电路测试结果表明,输入数字信号为10 kHz的正弦波时,DAC的无杂散动态范围(SFDR)为57.72 dB,DNL为0.5 LSB,积分非线性(INL)为1 LSB,功耗为1.5 mW。     

一种应用于高速电流型DAC的电流开关驱动器

就电流开关驱动器对高速电流型DAC动态性能的影响因素进行了分析,给出了设计应对措施,并设计了一种结构简单使用了同步锁存技术、低驱动信号摆幅技术和低信号交叉点技术的电流开关驱动器电路.基于SMIC 0.18μm CMOS工艺模型,采用Hspice仿真工具,对电流开关驱动器进行仿真分析,结果表明所设计驱动器电路功能正确.测试结果表明,应用该电流开关驱动器的一款嵌入式14位400MSPS DAC电路在输出80 MHz正弦信号时,达到76.47 dB的无杂散动态范围,所设计电流开关驱动器能保证高速电流型DAC的良好动态性能.     

基于QN旋转布局的10位500 MS/s分段电流舵DAC

针对分段电流舵数/模转换器（Digital-to-Analog Converter，DAC），通过理论分析和推导，研究电流源阵列系统失配误差和寄生效应对非线性的影响，采用电流源阵列Q^N旋转游走版图布局方案，能够减小电流源系统失配的一次误差，而且版图布线简单，由寄生效应引起的电流源失配较小，利于DAC非线性的优化.基于0.18μm CMOS，采用"6+4"的分段结构，设计了一种10位500MS/s分段电流舵DAC，流片测试结果表明，在输入频率为1.465MHz，采样速率为500MS/s的条件下，无杂散动态范围（Spurious Free Dynamic Range，SFDR）为64.9dB，有效位数（Effective Number of Bits，ENOB）为8.8 bit，微分非线性误差（Differential Non-linearity，DNL）和积分非线性误差（Integral Non-linearity，INL）分别为0.77LSB和1.12LSB.     

A complete high-speed voltage output 16-bit monolithic DAC

A new single-chip 16-bit monolithic digital/analog converter (DAC) with on-chip voltage reference and operational amplifiers has achieved /spl plusmn/0.0015% linearity, 10 ppm//spl deg/C gain drift, and 4-/spl mu/s settling time. Novel elements of the 16-bit DAC include: the fast settling open-loop reference with a buried Zener, a fast-settling output operational amplifier without the use of feedforward compensation, and a modified R-2R ladder network. Thermal considerations played a significant role in the design. The DAC is fabricated using a 20-V process to reduce device sizes and therefore die size. All laser trimming including temperature drift compensation is performed at the wafer level. The converter does not require external components for operation.     

一种用于电流舵DAC的开关顺序优化技术

提出了一种用于电流舵DAC的开关顺序优化技术。首先,将高位电流源阵列拆分成四个部分并位于四个象限中,在每个象限中采用开关顺序优化技术消除电流源阵列由PVT变化而带来的二阶梯度幅值误差;其次,对开关顺序优化后的电流源阵列根据幅值变化进行排序并重组,形成最终的电流源及开关顺序,消除了一阶梯度幅值误差和其他残余误差。与常规开关顺序优化技术相比,该技术能更有效地降低幅值误差,提高了DAC的静态性能。为了验证提出的开关顺序优化技术,基于40 nm CMOS工艺制作了一个12位200 MS/s采样频率的电流舵DAC。测试结果表明,实施开关顺序优化技术的DAC的INL、DNL分别从0.63 LSB、0.37 LSB降低到0.54 LSB、0.25 LSB。     

一种用于电流舵DAC的SDR校正技术

提出了一种基于电流舵DAC的SDR校正技术。首先采用拆分电流源的方法,增加了待校正电流源的个数。然后采用动态组合的方式,减小了电流源的失配误差,提高了DAC的静态与动态性能。与DMM校正技术相比,该SDR校正技术具有更小的残余误差、更好的静态与动态性能。采用40 nm CMOS工艺实现了一种14位200 MS/s的电流舵DAC,并进行了仿真。结果表明,通过数字校正,该DAC的INL与DNL分别从1.5 LSB和0.5 LSB降低到0.33 LSB和0.25 LSB,SFDR在整个Nyquist带宽内均大于70 dB。     

A microprocessor-compatible high-speed 8-bit DAC

The increasing use of microprocessors in systems which receive or generate analog signals has created a need for data converters which interface to those processors. A D/A converter which includes all registers and logic required for 8-bit microprocessor interface, and can be fabricated with a standard bipolar linear process is described. The system interface timing is specified such that the converter appears as a memory location to the microprocessor. It can be programmed to operate in a wide variety of modes and can interface with the fastest MOS and TTL microprocessors. The converter offers high-speed multiplying operation and an output current mode multiplexer. Status latches are provided to store multiplexer and code select commands. Nonsaturating multilevel logic operating nearly in the linear region provides gate delays of less than 5 ns when fabricated on the same chip with precision linear functions.     

A complete single-supply microprocessor-compatible 8-bit DAC

A functionally complete, microprocessor-compatible digital-to-analog converter which operates on a single +5 V supply is described. This monolithic bipolar chip is fabricated using a linear compatible I/SUP 2/L process and contains both a precision reference and a voltage output buffer, along with the DAC and input logic. Laser wafer trimming of on-chip thin-film resistors is used to guarantee output response linearity as well as the absolute calibration of end points. The new circuit techniques which were developed to allow low-voltage single-supply operation with no sacrifice in performance are described and analyzed in detail.     

A 12-bit monolithic 70 ns DAC

Describes a 12-bit monolithic digital-to-analog converter with 70 ns settling time and a low output glitch content. The device is fabricated on a standard high speed digital process and needs no post-processing trimming to achieve the required accuracy and monotonicity. The output from this device is in the form of two complementary output currents, which may be terminated in resistive loads or amplified by a virtual earth input stage. Included on the chip are a temperature compensated voltage reference and reference loop amplifier. Essential external components are limited to a single current range setting resistor and decoupling/compensation capacitors.     

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。