作为模拟与数字电路的接口电路的关键部分,模数转换器(ADC)现代通信、需达、卢纳以及众多消费电子产品中都占据极其重要的地位。随着科技的迅猛发展,对模数转换器的性能,特别是速度上的要求越来越高,ADC的性能好坏甚至已经成为决定设备性能的关键因素。本文以超高速ADC作为设计的目标,采用了Flash型结构作为研究的方向,并且从ADC的速度和失调电压消除技术入手进行了重点研究。本文采用了种新颖的消除失调电压的技术-chopping技术,该技术主要是依靠 组随机数产生器所产生的高速随机数序列来随机快速置换比较器输入端,从而使得失调电压近似平均为零,本文设计了种高速随机数产生器,可以产生速率达到1GHz的随机数序列。由于比较器部分是影响整个ADC速度的关键因素,因此在设计中对于比较器部分逃行了重点优化设计。另外还在数字编码电路中加入了纠错设计。通过电路仿真,所设计的ADC可达到1GHz的采样速率,最大积分非线性和微分非线性分别为0.42LSB和0.49LSB,当输入信号频率为16.6MHz时,无杂波动态范围(SFDR)达到41dB,当加入50mV失调电压时,chopping技术可以将SFDR增加3dB左右。本设计采用了和舰0.18um CMOS混合信号工艺,完成了主要模块版图的设计工作。关键词 Flash型 ADC;失调电压消除技术:chopping技术
上传时间: 2022-06-19
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1.1系统设计说明本设计使用普通10口模拟标准SPI总线,实现SPMC65P2404A的多机通信。SPI(Serial Peripheral Interface)总线系统是一种同步串行外设接口,它使用4条线:串行时钟线(SCK)、数据输出线、输入线和片选线(SS),支持同步全双工通信方式。在本设计中,用1号从机采集按键,2号从机通过一个拨码开关控制一个计数器进行计数,从机获得的键值和计数值将送主机,主机用4个数码管显示。主机显示的形式为:从机号+键值(或计数值).1.2系统框图1.3通信时序SPI采用同步全双工通信方式,时钟信号SCK由主机产生。主从机的通信时序图分别如图1-2和图1-3所示:当待发送数据写入发送缓冲器后,便启动数据发送,数据接收和发送以字节为单位。时序图中,Sample Strobe为输入数据采样点,例如从机在SCK的上升沿对输入数据进行采样接收,主机在SCK的下降沿对输入数据进行采样接收。SPIF是发送或接收完一字节数据后产生的标志,主机或从机传输完一字节的数据后该标志被置为1,可以用于主程序查询或产生SPI中断,在中断服务程序中或查询程序之后需将该标志写0,以清除该标志位。ss为从机的片选线,当SS-0时,该从机有效,接收主机发送的命令;当SS-1时,该从机的输出端(SDO)处于悬浮状态。
上传时间: 2022-06-19
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本文主要是基于氮化锌(GaN)器件射频功率放大电路的设计,在s波段频率范围内,应用CREE公司的氮化稼(GaN)高电子迁移速率品体管(CGH40010和CGH40045)进行的宽带功率放大电路设计.主要工作有以下几个方面:首先,设计功放匹配电路。在2.7GHz~3.5GHz频带范围内,对中间级和末级功放晶体管进行稳定性分析并设置其静态工作点,继而进行宽带阻抗匹配电路的设计。本文采用双分支平衡渐变线拓扑电路结构,使用ADS软件对其进行仿真优化,设计出满足指标要求的匹配电路。具体指标如下:通带宽度为800MHz,在通带范围内的增益dB(S(2,1)>)10dB、驻波比VSWR1<2.VSWR2<2,3dB输出功率压缩点分别大于40dBm46dBm,效率大于40%.其次,设计功放偏置电源电路。电路要求是负电压控制正电压并带有过流保护功能,借助Orcad模拟电路仿真软件,设计出满足要求的电源电路。最后,分别运用AutoCAD和Altium Designer Summer 08制图软件,绘制了功率放大电路和偏置电源电路的印制电路板,并通过对硬件电路的调试,最终使得整体电路满足了设计性能的要求。
上传时间: 2022-06-20
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在电子电路设计中,电路仿真技术可以帮助设计者缩短设计周期,减少设计费用,优化和改进电路设计,提高电路的可靠性,因此电路的仿真技术得到了广泛的应用.-教常用的电路仿真平台有CadencelOrcad PspicAD,Multisim等,Ppice的前身是美国加州大学伯克莱分校推出的模拟集成电路仿真软件,可以做各种电路实验和测试,以便对电路进行修改和优化,这种技术为电路设计者提供了强大的计算机仿真方法。但是仿真的前提是要获取电路中各个器件的模型参数,而元件模型的获取是很难的事情,特别是新器件的模型,出于技术保密,大部分厂家一般不提供关键器件的Pspice模型,而自己建模只能针对一些简单器件,值得庆幸的是近些年来一些厂家依托于pspice仿真平台建立起自己的仿真环境,为我们进行电路仿真提供了便利,L-Spice就是Linear公司推出的仿真工具.
上传时间: 2022-06-20
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Tanner版图流程举例(反相器)集成电路设计近年来发展相当迅速,许多设计需要借助计算机辅助设计软件。作为将来从事集成电路设计的工作人员,至少需要对版图有所了解,但是许多软件(如cadence)实在工作站上执行的,不利于初学者。L-Edit软件是基于PC上的设计工具,简单易学,操作方便,通过学习,掌握版图的设计流程。Tanner Pro简介:Tanner Pro是一套集成电路设计软件,包括S-EDIT,T-SPICE,W-EDIT,L-EDIT,与LVS,他们的主要功能分别如下:1、S-Edit:编辑电路图2,T-Spice:电路分析与模拟3,W-Edit:显示T-Spice模拟结果4,L-Edit:编辑布局图、自动配置与绕线、设计规则检查、截面观察、电路转化5、LVS:电路图与布局结果对比设计规则的作用设计规则规定了生产中可以接受的几何尺寸的要求和达到的电学性能。对设计和制造双方来说,设计规则既是工艺加工应该达到的规范,也是设计必循遵循的原则设计规则表示了成品率和性能的最佳折衷
标签: cmos
上传时间: 2022-06-21
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随着半导体技术的发展,模数转换器(Analog to Digital Converter,ADC)作为模拟与数字接口电路的关键模块,对性能的要求越来越高。为了满足这些要求,模数转换器正朝着低功耗、高分辨率和高速度方向快速发展。在磁盘驱动器读取通道、测试设备、纤维光接收器前端和日期通信链路等高性能系统中,高速模数转换器是最重要的结构单元。因此,对模数转换器的性能,尤其是速度的要求与日俱增,甚至是决定系统性能的关键因素。在分析各种结构的高速模数转换器的基础上,本文设计了一个分辨率为6位,采样时钟为1GS/s的超高速模数转换器。本设计采用的是最适合应用于超高速A/D转换器的全并行结构,整个结构是由分压电阻阶梯,电压比较器,数字编码电路三部分组成。在电路设计过程中,主要从以下几个方面进行分析和改进:采用了无采样/保持电路的全并行结构;在预放大电路中,使用交叉耦合对晶体管作为负载来降低输入电容和增加放大电路的带宽,从而提高比较器的比较速度和信噪比;在比较器的输出端采用时钟控制的自偏置差分放大器作为输出缓冲级,使得比较输出结果能快速转换为数字电平,以此来提高ADC的转换速度;在编码电路上,先将比较器输出的温度计码转换成格雷码,再把格雷码转换成二进制码,这样进一步提高ADC的转换速度和减少误码率。
上传时间: 2022-06-22
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本文首先对黑体辐射理论和双波段比值测温理论进行研究,探讨在近红外区域对高温炉窑进行比值测温的可行性;针对工业高温炉窑辐射的峰值位置在中红外区域,近红外区域的辐射仍然比较低,且普通CCD在近红外区域响应很低的状况,综合考虑后选择近红外增强型CCD作为探测器;根据所选CCD本文设计了一套完整的双波段测温系统的硬件框架,由Sony公司的近红外增强型黑白CCDICX255AL,10位输出模数转换器AD9991、带有USB接口的可编程增强型8051处理器芯片Cy7c68013和EEPROM存储器等完成功能,并提出双波段测温摄像机的分束和滤光系统的设计方案;由于光学分束镜和滤光片都需要定制镀膜,本文首先设计的硬件系统是单波段系统,本系统的硬件电路有两块线路板:以ICX255ALCCD和AD9991为核心的图像采集板和带USB接口的8051处理器芯片Cy7c68013为核心的控制板,这两块PCB均为2层电路板;还开发了相应的固件程序、设备驱动程序和应用程序,对所设计的各个功能模块分别进行了测试和调试,计算机能通过USB口读取图像并在屏幕上显示,获得了良好的效果;由于本文设计的硬件系统实际上是单波段的,为了验证双波段测温的效果,本文采用ASD FieldSpec HandHeld型光谱仪测量模拟黑体辐射源(工业炉密的炉膛也是个近似黑体辐射源)的辐射,用测得的光谱数据模拟计算,获得了良好的测温效果。
上传时间: 2022-06-22
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摘要 DAQmx驱动作为N公司的第三代数据飛集硬俘驱动程序,减少了传統数据采集硬件驱动程序帶来的编程复杂性,可被多种编程语言调用,程序接口功能强大,应用起来十分方便。研究并使用DAQmx驱动程序开发基于PX1总线的数采系统逐渐成为趋势。针对PXI总线数采系统开发中必须解决的采集同步、触发等关键技术问题,重点讲迷在LABVIEW中利用DAQmx驱动实现多块数采卡同步采集、多功能数采卡的横拟与数字信导同步采集的程序设计技术以及数字与模拟信号触发程序设计技术等。利用这些技术可解决大部分基于PX1总线的数据采集仪器设计问题。并结合工程实际,演示了利用DAQmx工具开发的32通道多功能PXI总线数据采集系统。DAQmx硬件驱动程序是N公司研制的第三代硬件驱动程序,在LABVIEW环境下使用可简化数据采集系统程序设计。且可被C++、VC++、以及LabWindows/CVI等程序调用,为应用其他开发语言的工程师提供了方便。DAQmx驱动程序在数据采集程序设计时具有如下特点:对多功能的数据采集卡都使用统一的编程界面,可编写模拟输入、模拟输出、数字10以及定时器/计数器程序,驱动程序完全支持多线程程序。利用Measurement&Automation(MAX)配置工具,可简化数据采集卡的配置。在异常条件下运行可靠,传统的DAQ驱动难以处理异常情况,而DAQmx定义并加强了异常条件处理方法,这比传统DAQ驱动更可靠,一个最重要的特征是简化了采集同步的难题。传统DAQ中的设备同步实现起来相当复杂,必须通过软件编程路由RTSI总线或PFI信号线来完成,而DAQmx应用时不必为信号指定路由,只需确定同步信号,所有路由工作由DAQmx自动完成。本文结合工程开发实际介绍在LABVIEW环境下应用DAQmx驱动程序开发数据采集系统的技术,主要讲述利用DAQmx解决多块卡同步的问题,以及多功能数据采集卡的数字与模拟采集同步以及信号触发等问题。
上传时间: 2022-06-22
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摘要:随着CCD性能的不断提高,CCD技术在军、民用领域都得到了广泛的应用。介绍了TCDI501C线阵CCD的驱动电路设计,详细介绍了用VHDL完成的CCD图像传感器驱动时序设计和视频输出差分信号驱动电路的设计。关键词:线阵CCD;图像传感器:仪器仪表放大器;差分驱动1引言电荷耦合器件(CCD,Charge Couple Device)是20世纪60年代末期出现的新型半导体器件。目前随着CCD器件性能不断提高,在图像传感、尺寸测量及定位测控等领域的应用日益广泛,CCD应用的前端驱动电路成本价格昂贵,而且性能指标受到生产厂家技术和工艺水平的制约,给用户带来很大的不便。CCD驱动器有两种:一种是在脉冲作用下CCD器件输出模拟信号,经后端增益调整电路进行电压或功率放大再送给用户;另一种是在此基础上还包含将其模拟量按一定的输出格式进行数字化的部分,然后将数字信息传输给用户,通常的线阵CCD摄像机就指后者,外加机械扫描装置即可成像。所以根据不同应用领域和技术指标要求,选择不同型号的线阵CCD器件,设计方便灵活的驱动电路与之匹配是CCD应用中的关键技术之一。
上传时间: 2022-06-23
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白光LED(White Light-Fmitting Diode)以其高效、节能、环保、寿命长、无污染等优点逐渐取代传统的白炽灯成为新一代照明光源。与此同时,与LED配套的驱动集成电路的研发也由LED的应用逐渐普及而得到长足的发展。本文对基于LDO(Low dropout voltage 1inear regulator)恒流型的白光LED驱动集成电路进行了设计分析。该驱动电路采用PWM亮度调节模式,支持3位数字信号输入,8段亮度调节功能。在电路设计中,根据要求设计了电路的总体框图,再对电路的所有子模块电路进行了详细设计与分析。电路主要有以下模块组成:电压基准源、振荡器、锯齿波发生器、DAC模块、PWM比较器、LDO。电压基准源为各个子模块提供基准电压。锯齿波发生器将振荡器输出的100KHz时钟信号转换为锯齿波信号,该信号与DAC的输出电压通过PWM比较器比较后得到亮度调整信号。亮度调整信号经过LDO的整形后控制驱动模块的开和关,使电路输出恒定的驱动电流。在中芯国际0.35um工艺库下,使用Hspice仿真软件对电路进行了模拟仿真。模拟结果表明该电路完成了设计功能、达到了预先制定的设计指标。整个电路以恒定的电流输出,输出电流达到了350mA,可以驱动lW的大功率白光LED。满足了电源电压在10%波动时,输出电流的变化量不超过5%。整个控制电路的效率超过了85%。关键词:PWM调制、LDO、恒流驱动
上传时间: 2022-06-23
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