13位高无杂散动态范围的SAR ADC

基于标准0.18μm CMOS工艺,设计了一款采样率为500 kSa/s的13位逐次逼近型模数转换器（SAR ADC）芯片。该转换器内集成了多路复用器、比较器、SAR逻辑电路和数模转换器（DAC）电容阵列等模块,实现了数字位的串行输出。使用7+6分段式电容阵列及下极板采样和电荷重分配原理,有效降低了ADC整体电容值及功耗。使用两级预放大的比较器和电荷存储技术降低了失调误差,比较器精度为0.3 m V。在2.5 V电源电压和500 kSa/s的采样率下,后仿真结果表明,ADC的无杂散动态范围为97.14 dB,信噪比为78.78 dB,有效位数为12.78 bit。     

一种基于电压窗口技术的超低功耗SAR ADC

本文提出了一种应用于生物医学的超低功耗逐次逼近型模数转换器(SAR ADC).针对SAR ADC主要模块进行超低功耗设计.数模转换(DAC)电路采用vcm-based以及分段电容阵列结构来减小其总电容,从而降低了DAC功耗.同时提出了电压窗口的方法在不降低比较器精度的情况下减小其功耗.此外,采用堆栈以及多阈值晶体管结构来减小低频下的漏电流.在55nm工艺下进行设计和仿真,在0.6V电源电压以及l0kS/s的采样频率下,ADC的信噪失真比(SNDR)为73.3dB,总功耗为432nW,品质因数(FOM)为11.4fJ/Conv.     

一种采用电阻串复用结构的12位SAR ADC

针对带数字校准功能的逐次逼近模/数转换器(SAR ADC),提出将主DAC、校准DAC和基准电压产生电路的电阻串进行复用,从而显著减少了芯片面积,降低了功耗。相比6+6两段电容结构DAC,采用电阻电容混合结构的主DAC和校准DAC节约了37%的版图面积。在0.18μm CMOS工艺下,通过Hspice仿真,SAR ADC的DNL和INL均小于0.4LSB,SNR为75dB。系统正常工作时,总功耗为3.1mW,比不采用电阻串复用的结构减少0.9mW。     

一种SAR ADC电容失配自测量与数字校准技术

为了解决高分辨率逐次逼近模数转换器(SAR ADC)中,电容式数模转换器(DAC)的电容失配导致精度下降的问题,提出了一种电容失配自测量方法,以及一种可适用于各种差分电容DAC设计的低复杂度的前台数字校准方法。该方法利用自身电容阵列及比较器完成位电容失配测量,基于电容失配的转换曲线分析,对每一位输出的权重进行修正,得到实际DAC电容大小对应的正确权重,完成数字校准。数模混合电路仿真结果表明,引入电容失配的16位SAR ADC,经该方法校准后,有效位数由10.74 bit提高到15.38 bit。     

应用于可穿戴式设备的超低功耗SAR ADC研究与设计

针对便携式可穿戴移动设备的低功耗要求,提出了一种超低功耗逐次逼近型（SAR）模数转换器（ADC）。所提出的SAR ADC在数模转换器（DAC）电容阵列中设计了改进型电容拆分电路来降低系统的功耗和面积;并采用双尾电流型动态比较器架构降低比较器功耗。采用0.18μm CMOS工艺对所提出的SAR ADC进行设计并流片。测试结果表明在1.8V供电电压,采样率为50kHz的条件下,其有效位数为9.083位,功耗仅为1.5μW,优值55.3fJ,所设计的ADC适合于可穿戴式设备的低功耗应用。     

低DNL的SAR型模数转换器的设计

保证DAC中元器件的精度、减小DNL误差是提高SAR ADC性能的关键。通过对SAR ADC内部DAC的结构进行综合分析,针对传统的C-R混合式结构中的集总电容阵列进行了优化设计。电容阵列由相同的非集总的单位电容组成,并通过数字逻辑的控制来实现对单位电容连接点的选择。验证结果证明设计有效,ENOB、SFDR和SINAD等参数都得到明显的提高,保证了SARADC的单调性,实现了低DNL的SAR型模数转换器的设计。     

用于SAR ADC的低开销电容开关时序设计

逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)中,数模转换器单元(DAC)是能耗和面积的主要来源之一。为了降低DAC的能耗和面积,提出了一种低开销电容开关时序,以此设计了DAC的结构,并进行逻辑实现。相比于传统型开关时序,该电容开关时序使得DAC的能耗降低了98.45%,面积减小了87.5%。基于该电容开关时序实现了一种12位SAR ADC。仿真结果表明,在1.2 V电源电压、100 kS/s采样速率的条件下,该ADC功耗为12.5 μW,有效位数为11.2位,无杂散动态范围为75.6 dB。     

用于BAN的自校准SAR ADC设计

基于SMIC 0.18 μm CMOS混合信号工艺,设计了一种适用于体局域网(BAN)的自校准逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)。基于BAN系统的特点,设计的SAR ADC采用阻容混合型主数模转换器(DAC)及电容型校准DAC等结构。采用误差自校准技术来校准SAR ADC的阻容混合型主DAC的高5位电容失配误差,有效降低了SAR ADC非线性误差。仿真结果表明,自校准SAR ADC获得了±0.3 LSB微分非线性、±1 LSB积分非线性、82.2 dB信噪比等性能特性。设计的SAR ADC具有良好的性能,适合于BAN系统。     

一种采用新型电容切换方式的SAR ADC

基于55 nm CMOS工艺,设计了一种10位150 MS/s的逐次逼近模数转换器(SAR ADC)。将融合电容切换方式(MCS Scheme)与分离电容式DAC(Split CDAC)相结合,提出了一种新型的电容切换方式,极大地降低了ADC的功耗。采用非二进制冗余算法,减少了ADC的判决误差,提高了采样速率。在15 MHz和74.5 MHz的输入信号下,信号噪声失真比(SNDR)分别为51.5 dB和49.6 dB;在1.2 V电压电源下,功耗为537 μW。     

一种精度可编程的低功耗SAR ADC

设计了一种精度可编程的低功耗逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)。采用电阻电容混合结构的数模转换(DAC)阵列,通过对低位电阻阵列的编程控制,实现了12,0,8位的转换精度,对应不同的精度,电路支持1,5,10 MS/s的转换速率。采用一种改进的单调开关控制逻辑以降低功耗和面积,同时避免了原有单调开关逻辑存在信号馈通的缺点。根据不同的精度要求,对比较器所用预放大器的个数进行编程控制,进一步提高了ADC的功耗效率。电路基于0.18 μm的CMOS工艺设计,在1.8 V电源电压下,精度从高到低对应的功耗分别为0.56,0.48,0.42 mW;SNDR分别为73.2,61.3,48.2 dB;SFDR分别为96.3,84.6,62.8 dB。芯片内核面积仅为(0.6×0.9)mm²,适用于通用片上系统(SoC)。     

基于AT89C52的8路电压数据采集系统的设计与应用

随着科学技术的发展,对于同时检测多路参数的需求日益增加.文章介绍的8路电压表,可测量0～5V范围内的8路电压值.在实际应用中,可以通过传感器进行八路模拟量的测量,如温度、湿度等环境参数或体温、血氧饱和度等生理参数.也可以实现远程测量结果传送等扩展功能.     

采用过采样提高C8051F020片内ADC分辨率的研究

模数转换的分辨率与器件的数字位数有关,位数越多分辨率越高,分辨率越高器件的成本也越高。C8051F020的片内ADC是12位的,为了既降低系统成本又获得较高的分辨率,介绍了过采样和求均值方法的实现原理。该方法有效提高转换的分辨率和信噪比,但增加CPU处理时间并降低了数据吞吐率。     

基于AT89C2051实现A/D转换与步进电机控制的设计

针对野外测量弹丸速度的高空大靶面天幕靶实际应用存在天空照度过亮时的影响问题，提出采用可调光阑的解决方案，利用AT89C2051与ADC0809的A／D转换器、步进电机相结合的电路控制可调光阑达到解决天空过亮的测量问题；介绍AT89C2051的性能特点与ADC0809的A／D转换基本原理，详细介绍实现ADC0809的A／D转换与28BYJ01A步进电机控制的电路设计，并简述实现控制整体电路的软件设计。     

基于STC12C5410AD设计10位高精度ADC

在此主要基于机内测试技术实际需求,为了能够实现监测点模拟信号的提取和转换,设计了模数转换器。运用STC12C5410AD芯片,设计了ADC硬件,同时为了达到快速稳定的性能,软件设计运用了滑动滤波算法。实现了模拟电压信号转换成10位精准稳定的数字信号。     

基于STC89C52的红外遥控智能太阳能热水器控制系统

针对现在的太阳能热水器普遍存在如:电路复杂、成本较高、不具有防护功能、易引起管道冻裂、伴热带容易引起火灾、操作繁琐等的问题,文章设计了红外遥控太阳能控制系统,系统选用STC89C52作为系统主要中心处理器进行温度和水位的控制,采用ADC0832为双通道A/D芯片,外接DS1302时钟芯片和继电器执行电路。采用自动上水、自动排空、红外遥控等解决了目前存在的问题,实验证明此系统方案准确可行。     

基于USB的数据采集系统的设计与研究

为了解决现有数据采集板卡安装麻烦、通用性和可移植性差等问题,开发了基于USB的数据采集系统。介绍USB 2.0芯片CY7C68013的结构和特点,开发了基于CY7C68013的硬件设备,并结合AD芯片ADC0804实现了高速数据采集。详细论述了该系统的总体结构、部分硬件和软件的设计,给出了固件程序和客户应用程序流程图。随着时代的进步,技术的发展,USB必将在更广阔的领域得到更深层次的运用。     

PIC16C5X与A/D芯片接口的实现方法

针对在电子测控系统中常用的PIC16C5X系列单片机的特性,以PIC16C57和ADC0809的接口为例,对PIC16C5X单片机与A/D芯片接口的实现原理和方法进行了详细分析,提出一种新的接口实现方法,用寄存器f9的低4位控制产生与ADC0809相适应的时序,实现PIC16C57与ADC0809之间的时序配合,完成A/D转换过程。给出了硬件连接图和软件流程及在实际测量系统中的试验结果。     

高性能ADC专利技术规避技术出口限制

受美国技术出口约束的限制,超过200MSPS以上采样率的模数转换器（ADC）不能直接在中国市场销售,这对ADC供应商进入中国的3G通信基站、中继器以及软件无线电系统等应用市场无疑设置了阻碍。不过,一些ADC供应商也正在通过不同的专利技术来绕过这一限制,以使他们的产品可以满足要求。     

基于STC12C5A60S2的电子负载设计

本电子负载采用高性能STC12C5A60S2单片机作为系统的控制芯片,由恒压模块、恒流模块、恒阻模块、信号采样模块、液晶显示模块、按键切换和步进模块组成.本系统设计的电压与电流采样均采用ADC0832模数转换模块实现,并通过按键自动步进或手动步进使单片机输出信号作为运算放大器放的基准值.最终系统显示电子负载两端的电压和电流相对误差小于2%.     

混合信号单片机C8051F060的DMA接口及编程

C8051F060是Cygnal公司新推出的一款高集成度混合信号单片机,该单片机具有16位1Msps的高性能模数转换器接口和专用于快速传送ADC结果数据的直接存储器存取接口DMA,本文介绍了DMA的原理及使用方法.