《CMOS數據轉換器關鍵器件匹配性及高層次模型研究》是依託西安電子科技大學，由劉簾曦擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：CMOS數據轉換器關鍵器件匹配性及高層次模型研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉簾曦
- 依託單位：西安電子科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
伴隨積體電路技術和數位訊號處理技術的飛速發展，數據轉換器呈現出高速發展的趨勢，而關鍵器件的匹配性問題已經成為限制其性能的瓶頸。本項目針對CMOS數據轉換器的關鍵器件匹配性，研究關鍵器件匹配誤差對數據轉換器性能的影響，建立匹配誤差高層次模型，獲得 CMOS數據轉換器的匹配誤差校準和補償技術、低功耗設計技術。在分析逐次逼近式A/D 轉換器三種電路結構對無源網路匹配性關係的理論分析和推導基礎上，獲得電容陣列匹配性與電荷分配型逐次逼近式A/D轉換器功耗之間的定量數值關係，建立逐次逼近式A/D轉換器的無源器件匹配性高層次模型，並獲得最佳化的低功耗CMOS電荷分配型逐次逼近式A/D轉換器新型結構。系統分析高速無緩衝差分輸出CMOS電流舵D/A轉換器的電流源匹配誤差和PMOS電流源輸出阻抗，建立高速D/A轉換器的系統數值模型，獲得新型電流源校準技術。本項目將為數據轉換器的最佳化設計提供有效指導。
結題摘要
高速高精度的數據轉換器作為一種典型的大規模CMOS混合信號積體電路，其設計、驗證以及生產工藝都是非常複雜的；而由於器件誤差出現的必然性和隨機性導致CMOS器件的匹配性研究更加複雜，因此，對於數據轉換器電路設計來說，最好能建立一種可以反映關鍵器件匹配性及其與數據轉換器性能參數之間關係的高層次模型，並利用這種高層次模型來指導和最佳化的數據轉換器的設計。 本項目研究了CMOS逐次逼近式A/D轉換器的無源器件匹配性及高層次模型設計方法，包括對電容陣列匹配性與電荷再分配型逐次逼近式A/D轉換器、電阻梯匹配性與電壓等比例縮放型逐次逼近式A/D轉換器、C-R陣列匹配性與電容-電阻混合結構逐次逼近式A/D轉換器進行研究，並建立基於Matlab的無源器件匹配性高層次模型。 本項目研究了CMOS高速高精度電流舵D/A轉換器的電流源匹配誤差、輸出阻抗及D/A轉換器數字校準高層次模型設計方法，包括隨機誤差和系統誤差對單位電流源以及電流源陣列匹配性影響；電流源陣列匹配性與電流舵D/A性能參數關係，並建立了基於Matlab的電流源匹配誤差高層次模型。 在分析逐次逼近式A/D 轉換器三種電路結構對無源網路匹配性關係的理論分析和推導基礎上，獲得電容陣列匹配性與電荷分配型逐次逼近式A/D轉換器功耗之間的定量數值關係，建立逐次逼近式A/D轉換器的無源器件匹配性高層次模型，並獲得最佳化的低功耗CMOS電荷分配型逐次逼近式A/D轉換器新型結構。 本項目研究周期內共發表期刊論文18篇，其中SCI檢索12篇，EI檢索18篇；申報國家發明專利4項，其中2項獲得授權，2項進入實質審查階段。
