逐次逼近模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（SAR ADC）設(shè)計(jì)與仿真
定 價(jià)：99 元
叢書名：集成電路系列叢書·集成電路設(shè)計(jì)
- 作者：何樂年
- 出版時(shí)間：2022/9/1
- ISBN：9787121442490
- 出 版 社：電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP335
- 頁碼：232
- 紙張：
- 版次：01
- 開本：16開
模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）是連接模擬信號與數(shù)字信號的橋梁，屬于信號鏈電路的關(guān)鍵組成部分。本書首先概述各種ADC的結(jié)構(gòu)和基本特點(diǎn)；然后對應(yīng)用較為廣泛的SAR ADC進(jìn)行詳細(xì)介紹，包括SAR ADC的結(jié)構(gòu)、原理、參數(shù)等；接著著重以14位二步式SAR ADC為例，介紹芯片電路原理、核心模塊、輔助模塊設(shè)計(jì)與仿真，詳細(xì)說明ADC的測試技術(shù)、校正技術(shù)等。附錄中給出了測試代碼。本書可幫助從事SAR ADC研究與設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員，從入門開始，逐漸了解各個模塊與電路系統(tǒng)的性能，從而完成整個SAR ADC的設(shè)計(jì)與仿真。
何樂年，浙江大學(xué)微納電子學(xué)院副院長、教授、博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)槟M與混合信號集成電路芯片設(shè)計(jì)，包括信號鏈處理芯片（低噪聲運(yùn)算放大器、模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換器、接口等），電源管理芯片與系統(tǒng)（AC-DC轉(zhuǎn)換器、DC-DC轉(zhuǎn)換器、LDO、Li電池管理等），近十年來獲得發(fā)明專利20多件，浙江省科技進(jìn)步三等獎1項(xiàng)，教育部國家教學(xué)成果獎二等獎1項(xiàng)，出版教材與專著3本，翻譯教材2本，發(fā)表論文30多篇。
第1章 緒論 1
1.1 ADC發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.2 ADC基礎(chǔ)指標(biāo) 2
1.2.1 靜態(tài)指標(biāo) 2
1.2.2 動態(tài)指標(biāo) 5
1.3 ADC基本架構(gòu)與原理 7
1.3.1 閃存（Flash）ADC 7
1.3.2 積分（Integrating）ADC 8
1.3.3 循環(huán)（Cyclic）ADC 9
1.3.4 逐次逼近（SAR）ADC 10
1.3.5 德爾塔-西格瑪（Delta-Sigma, Δ-Σ）ADC 11
1.3.6 二步式（TS）ADC 13
1.3.7 流水線（Pipeline）ADC 14
1.3.8 時(shí)間交織（TI）ADC 15
1.3.9 ADC架構(gòu)比較 16
第2章 ADC發(fā)展趨勢與SAR ADC系統(tǒng) 17
2.1 ADC發(fā)展趨勢 17
2.1.1 技術(shù)按比例縮小帶來的挑戰(zhàn) 18
2.1.2 ADC體系結(jié)構(gòu)概述 19
2.1.3 ADC趨勢 20
2.2 SAR ADC系統(tǒng) 25
2.2.1 SAR ADC核心電路 26
2.2.2 SAR ADC輔助電路 29
2.2.3 14位二步式SAR ADC原理 30
2.2.4 14位二步式SAR ADC設(shè)計(jì)指標(biāo) 34
第3章 比較器 36
3.1 比較器基礎(chǔ)指標(biāo) 36
3.2 靜態(tài)比較器 37
3.3 動態(tài)比較器 38
3.4 比較器增益與速度 40
3.4.1 前置放大器 40
3.4.2 動態(tài)比較器 48
3.4.3 整體比較器 48
3.5 比較器輸入失調(diào)電壓 52
3.5.1 前置放大器失調(diào)仿真 53
3.5.2 動態(tài)鎖存器失調(diào)仿真 58
3.6 比較器噪聲 65
3.6.1 前置放大器噪聲 65
3.6.2 動態(tài)鎖存器噪聲 69
3.7 比較器功耗 73
第4章 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（DAC） 74
4.1 電容DAC基礎(chǔ)架構(gòu) 75
4.2 單位電容值——失配 77
4.3 整體電容值—— kT/C噪聲 82
4.4 DAC噪聲 83
4.5 DAC開關(guān)設(shè)計(jì) 84
4.6 DAC功耗 85
4.7 比例基準(zhǔn)二步式DAC設(shè)計(jì)實(shí)例 86
4.7.1 DAC架構(gòu) 86
4.7.2 失配與kT/C噪聲 86
4.7.3 開關(guān)設(shè)計(jì) 88
4.7.4 整體實(shí)現(xiàn) 91
第5章 逐次逼近寄存器（SAR）邏輯 93
5.1 同步SAR邏輯 93
5.2 異步SAR邏輯 94
5.3 SAR邏輯速度、面積與功耗 95
5.4 SAR邏輯設(shè)計(jì)實(shí)例 96
5.4.1 采樣時(shí)序控制 96
5.4.2 SAR邏輯單元電路 96
5.4.3 最高位漏電問題 98
5.4.4 高低位銜接ULS信號與高低位MUX選擇 102
5.4.5 SAR邏輯整體實(shí)現(xiàn) 106
第6章 整體仿真與設(shè)計(jì) 108
6.1 整體仿真驗(yàn)證 108
6.1.1 直流仿真 110
6.1.2 交流仿真 115
6.1.3 噪聲仿真 120
6.1.4 DNL/INL仿真 121
6.2 接口電路與整體布局 125
第7章 SAR ADC測試 126
7.1 測試系統(tǒng) 126
7.2 靜態(tài)測試 129
7.3 動態(tài)測試 131
7.4 二步式SAR ADC測試結(jié)果 133
第8章 校正算法 136
8.1 校正技術(shù)概述 136
8.2 模擬前端校正 137
8.3 模擬后端校正 138
8.4 數(shù)字前端校正 139
8.5 數(shù)字后端校正 140
8.6 校正算法總結(jié) 141
8.7 校正應(yīng)用實(shí)例——模擬前端校正應(yīng)用 142
第9章 采樣 152
9.1 信號采樣 152
9.2 信號重建 154
9.3 采樣開關(guān)設(shè)計(jì) 156
9.4 采樣保持電路 159
9.4.1 采樣保持概述 159
9.4.2 CMOS采樣保持電路 162
第10章 MATLAB在ADC中的應(yīng)用 164
10.1 MATLAB仿真軟件簡介 164
10.2 閃存ADC建模 166
10.3 SAR ADC建模 171
10.4 Δ-Σ ADC建模 177
10.5 流水線ADC建模 180
第11章 模擬后端數(shù)據(jù)處理與分析 184
11.1 信號濾波 184
11.2 數(shù)據(jù)處理 191
附錄A 工藝參數(shù)提取 193
A.1 閾值電壓 195
A.2 β (μCOXW/L)與K(μCOX) 199
A.3 溝道調(diào)制系數(shù) 201
A.4 背柵效應(yīng)系數(shù) 203
A.5 柵極電容密度 204
A.6 方塊導(dǎo)通電阻 205
A.7 工藝參數(shù)總結(jié) 205
A.8 gm / Id曲線 206
附錄B ADC測試代碼 208
B.1 DNL/INL代碼 208
B.2 FFT分析代碼 210
附錄C 本書常用術(shù)語表 214
參考文獻(xiàn) 216
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