一种16位电流舵DAC的高精度前台校准方法

基于28 nm CMOS工艺,采用一种高精度的前台校准技术设计了一款16 bit电流舵数模转换器(Digitalto-analog converter,DAC)电路。该前台校准算法对16 bit数据对应的所有电流源进行校准,并且使用的电流源只有两种大小,降低校准难度的同时也提升了校准的精度。该校准电路引入了两种校准补充电流,分别用于温度和输出电流变化引起电流源失配的补偿,进一步减小了DAC电流源的失配,有效提高了DAC的整体性能。采用校准后,在-40~85℃温度范围内,微分非线性≤0.8 LSB,积分非线性≤2.0 LSB,200 MHz输出信号下无杂散动态范围≥75.3 dB。该校准方法提高了DAC的温度稳定性。

一种带电流源校准的16 bit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。

一种用于16位流水线ADC的多比特子DAC电容失配校准方法

多比特子DAC的电容失配误差在流水线AIX:输出中引入非线性误差,不仅严重降低AEK、转换精腰.而且通常的校准技术无法对非线性误差进行校准.针对这种情况,本文提出了一种用于16位流水线ADC的多比特子DAC电容失配校准方法.该设计误差提取方案在流片后测试得到电容失配误差.进而计算不同输入情况下电容失配导致的MDAC输出误差,根据后级的误差补偿电路将误差转换为卡乏准码并存储在芯片中,对电容失配导致的流水级输出误差进行校准.仿真结果表明.卡《准后信噪失真比SINAD为93.34 dB.无杂散动态范围SFDR为117.86 dB,有效精度EN()B从12.63 bit提高到15.26 bit.

自动校准技术将DAC的失调误差减至1mV以下

对于N位的双极性数模转换器（DAC），其传递函数为： A=（D/2^N-1×G×VFS）-VFS＋VOS 其中，A为模拟输出，D为数字输入，G为增益，VFS为满量程额定电压，VOS为失调电压。对于一个理想的DAC而言，G=1且VOS=0。

一种16位高速数模转换器(DAC)的设计与实现

基于Mixed-Signal CMOS工艺,设计了一种采用分段式电流舵结构的高速高精度DAC.电路设计中同时在该DAC的内部电路中采用了一种新的电流校准技术,既保证了DAC电路的高精度,又减小了梯度误差的影响.电路流片后的实际测试结果表明,该16位DAC在400MSPS转换速率下仍具有良好的性能.

一种16位高速数模转换器(DAC)的设计与实现

基于Mixed-Signal CMOS工艺,本文设计了一种采用分段式电流舵结构的高速高精度DAC。同时在该DAC的内部电路中采用了一种新的电流校准技术,既保证了DAC电路的高精度,又减小了梯度误差的影响。电路流片后的实际测试结果表明,该16位DAC在400MSPS转换速率下仍具有良好的性能。

一款直流偏移自校准的多模数模转换器

设计了一款应用于GSM/WCDMA/LTE发射机中的多模10 bit数模转换器(DAC),该DAC采用了5+5的分段式电阻型结构,达到面积和性能优化折中。通过数字可编程设计,该DAC可根据不同带宽和数据率的要求合理地控制偏置电流的大小,实现不同应用场景的低功耗目标。此外,该DAC还集成了一款改进的直流偏移自校准电路,将发射机本振泄露的抑制提高了20 dB以上。而且,直流偏移自校准在芯片上电期间完成,既不影响通道的正常工作,又不消耗额外的功耗,解决了现有的技术问题。该DAC采用0.13μm 1P4M CMOS工艺进行设计和流片,占用芯片面积小于0.1 mm^2。测试结果表明,该DAC在0.1~10 MHz的信号带宽下,具有63.0~76.8 dB的信噪失真比(SNDR)和67.9~77.9 dB的无杂散动态范围(SFDR);在1.5 V的供电电压下的最大功耗为2.2 mW。

海洋平台TMCP钢焊缝检测的超声波仪器校准

由于特殊的热轧工艺,TMCP钢的轧制方向与非轧制方向在声速和衰减方面有较大的差异。与普通钢材相比,TMCP钢焊缝的超声波检测需要更复杂的工序。超声波仪器的校准准确与否,对缺陷定位和缺陷定量有着重要作用。从TMCP对比试块的制备入手,采用结合使用对比试块和标准试块IIW的方式对超声波仪器进行声速等参数的校准,并制作相应的DAC曲线,最后通过人工缺陷试验件对仪器校准准确性进行了对比验证。验证结果表明,该校准方法能对缺陷进行准确可靠地定位定量。

一种跟踪温度的电流源失配前台校准技术

提出了一种应用于超高速D/A转换器电流源失配的前台校准技术。设计了两个校准子DAC,其分别提供的校准电流用以补偿电流源失配的两大组成部分,每一个校准DAC具有与其对应的失配部分同样的温度特性。因此,总校准电流可以自动跟踪温度的变化。两个校准子DAC采用两个不同的偏置电流替代不同的温度,再经设计的校准算法获得校准数码。该校准方案可有效减少校准时间,提升前台校准的温度稳定性。基于标准65 nm CMOS工艺设计的16位12 GS/s电流舵D/A转换器验证了这项前台校准技术。测试结果表明,模拟输出为1 GHz时,该DAC的SFDR达到65 dBc;通过校准后,在-55℃~125℃范围内,DNL的变化率小于8%,INL的变化率小于5%。相比其他同类校准技术,该校准技术能获得更好的温度稳定性。

高频动态校准系统的自校准模板设计方法研究

本文对数据采集系统的内装式自校准模板的设计、开发进行了研究.自校准模板采用ARM9和高速、高准确度DAC发生动态校准信号,高稳定度电压基准发生静态校准信号.模板上的高精密12档衰减器实现了对信号幅值的设置,可程控8档截频滤波器根据动态校准信号的频率对DAC产生的动态模拟信号进行滤波.论述了自校准模板静态电压基准电路、衰减器及数模转换电路的设计.采用ARM9和C语言开发了完善的通信模块、参数设置模块、功能实现模块及上位机与模板的通信协议模块等.通过设计、制作和调试,实现了幅值满度为+10V及频率为100 kHz动态校准信号的发生.

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2.3976 mm^(2)。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。

DAC应用指南

介绍了DAC的一些典型应用:如CD唱机中的音频DAC,校准和电机控制,说明DAC就像ADC和运算放大器一样,在许多应用中正在及继续发挥关键作用,不会因数字时代而消失。

一种用于14 bit SAR ADC的DAC设计

本文设计了用于14bit逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)的DAC电路。针对该DAC,介绍一种全差分分段电容阵列结构以缩小DAC的版图面积;高二位权电容采用热码控制,用以改善高位电容在转换时跳变的尖峰以及DAC的单调性;对电容阵列采用数字校准技术,减小电容阵列存在的失配,以提高SAR ADC精度。校准前,SAR ADC的INL达到10LSB,DNL达到4LSB;与校准前相比,校准后,INL<0.5LSB,DNL<0.6LSB。仿真结果表明,本DAC设计极大改善SAR ADC的性能,已达到设计要求。

凌特公司具有FC接口的8通道16位DAC

凌特公司（Linear Technology）推出具有FC串行接口的8通道16位电压输出DAC LTC2605，其16引脚SSOP封装与SO-8封装的占板面积相同。该器件有保证的单调性能、小尺寸和低功率使其非常适用于多种产品的数字校准、微调／调整和电平设置应用。LTC2605的输出缓冲器在2．7V至5．5V的整个电源电压范围内具有极佳的驱动能力。

LTC2606：具有I^2C接口的18位单调Vout DAC

凌特公司推出采用3mm×3mm DFN封装的16位1^2C串行接口DAC。LTC2606紧凑的尺寸优化了线路板布局，适用于空间受限的应用。LTC2606的I^2C接口具有27个用户可选从属地址，允许同一条总线上有很多DAC并最大限度地解决了与其它元器件的冲突问题。LTC2606有保证的单调特性，适用于数字校准、微调/调整和多种产品中的电平设置应用。

钢焊缝超声波探伤的中外标准对比分析

为适应EPC项目水泥装备出口检验需要,从适用母材厚度、探头参数的规定、检验等级、缺陷评级、灵敏度校准方法及缺陷指示长度的测量方法等方面对国标GB 11345—1989、欧洲标准DIN EN 1712:2002与美国标准ASTM E164—2003进行了详细对比。分析认为,只有充分了解国际标准及其质量分级,并与我国现行标准进行比对,才能合理地执行国际标准。

一种16bit2.5GS/s高动态性能数模转换器设计

设计了一种高动态性能电流舵数模转换器(DAC),其满摆幅输出电流为20 mA。采用三段分段结合低位R-2R网络的混合分段结构,整个DAC仅使用了两种不同尺寸的电流源单元。采用模拟前台校准技术对这两种电流源及其比例关系进行校准,以较小的尺寸实现较高的匹配性,同时引入共源共栅MOSFET和抽血电流源进一步提高了输出阻抗,降低了差分端输出阻抗差异,最终提高了DAC的动态性能。采用TSMC 55 nm CMOS工艺进行了流片验证。测试结果表明,2.5 GS/s采样速率下、输出信号频率1.000 9 GHz时,该DAC的无杂散动态范围为62.21 dBc,噪声功率谱密度约为-154 dBm/Hz,功耗约为226 mW,芯片面积为2.5 mm×1.8 mm。

基于PXI总线的高精度LVDT/RVDT标准信号源的设计与实现

针对测试系统中对LVDT/RVDT信号的仿真测试要求,文章主要描述了一种基于PXI总线的高精度LVDT/RVDT标准信号源模块设计和实现,用于在计算机的控制下仿真输出LVDT/RVDT传感器的位移传感信号;电路主要利用四象限乘法DAC芯片、FPGA控制逻辑和A/D转换器芯片,通过改变DAC的幅度控制信号实现输出正反相位可控的多路精确交流信号,达到精确仿真输出LVDT/RVDT信号的目的。

逐次逼近(SAR)模数转换器进展

介绍了逐次逼近模数转换器(SAR-ADC)的原理结构和研究现状,主要对SAR-ADC中的DAC、比较器、校准方法等主要模块进行了讨论。基于精度、速度、功耗的考虑,分别对SAR-ADC中的DAC结构进行分析比较,其多采用分段电容阵列或差分电容阵列。简述了比较器在功耗、速度、精度方面的结构调整。基于降低非理想效应,提高精度目的,对比分析了3种校准方法。为不同电路选择适当校准提供参考依据。最后总结了目前SAR-ADC的发展趋势。