用于高精度模数转换器的CMOS可变增益放大器

针对工业领域数据采集系统对大摆幅模拟信号精确采样的需求,提出了一种方便与高精度模数转换器(ADC)集成的CMOS可变增益放大器(VGA)。该VGA基于反相放大器结构,在5 V单电源供电的条件下支持最大±10 V信号输入。对传递函数的设计和电路结构的优化可保证VGA高线性度的同时不降低信噪比(SNR)。电路采用TSMC 0.18μm CMOS工艺进行设计并流片,面积为0.23 mm^(2),5 V供电时功耗为1.5 mW。在输入信号1 kHz、采样率200 kS/s条件下,将VGA与16 bit逐次逼近寄存器(SAR)ADC进行联合测试,测试结果表明信噪比达到89.80 dB,总谐波失真(THD)为-102.31 dB。该VGA具有输入范围大、精度高、面积小的特点,为工业信号采集应用提供了高集成度的解决方案。

一种11bit流水线高速模数转换器

为解决流水线模数转换器(ADC)在连续工作时功耗高、电容器匹配度有限以及运算放大器大摆幅输出信号下线性度下降的问题,基于0.5μm BCD工艺,设计了一款11 bit流水线高速ADC。提出了无采样保持放大器、幅度减半和多位量化相结合的设计方法,使ADC在大摆幅信号下有足够的线性度来处理信号,同时使电容数模转换器(DAC)的匹配精度满足ADC分辨率的要求,极大地降低了对电容阵列几何参数的匹配精度要求,具有较低的功耗。采用Cadence Virtuoso设计版图,测试结果表明,芯片的微分非线性(DNL)在-0.5~+0.5 LSB范围内,有效位数(ENOB)为10.61 bit,功耗为97 mW,获得了较好的性能。

超小面积超低功耗9位模数转换器

设计了一种40 nm CMOS技术下的9位差分逐次逼近式(SAR)模数转换器(ADC)。通过理论推导计算电容器失配误差和寄生效应的影响,结合MATLAB软件特点建立了快速蒙特卡洛仿真模型,模型可根据ADC各项关键参数约束,实现多结构性能比较算法。根据工艺参数和版图提取信息,将实际参数代回仿真模型进行快速验证,极大降低了架构调整带来的迭代成本。最终实现的ADC硅片面积仅为0.0043 mm^(2),在125 kS/s采样率下测得的功耗开销仅为360 nW,对于2.6 kHz的1.8 Vpp输入信号实现了8.4 bit的有效位数(ENoB)和68.8 dB的无杂散动态范围(SFDR)。

系统效能视角下基于改进ADC法的研究生导师能力多维度矩阵构建研究

导师作为研究生培养过程中的第一责任人,其能力高低直接影响研究生的培养质量。文章基于“五位一体”理念提出的“导研、导学、导言、导行、导心”,将导师能力细化为个人能力、课堂教学能力、日常学术指导能力、研究生的学术成果和研究生非学术成果五大部分,应用结构分析法(Availability Dependability Capability,ADC)的可用性、可靠性和指导能力的概念,构建相应的研究生导师能力多维度矩阵,综合全面地反映导师的能力,为进一步提高研究生培养质量提供参考。

ADC模数转换器有效位计算

将模拟信号转换为数字信号后再进行处理,是当前信号处理普遍使用的方法,模数转换器(ADC)就是将模拟信号转换为数字信号的器件,所以计算其有效转换位数对系统性能评估就显得尤为重要。文中结合项目工程实践,讨论了ADC有效转换位数的两种测试方法:噪声测试法和信噪比测试法,并对两种方法进行了仿真与分析。

模数转换系统无杂散动态范围的测量技巧

SFDR是评估ADC模数转换系统的重要指标,往往决定了数据采集和信号处理系统的整体性能,但在实际工程中很难得到准确的测量结果。其原因有对概念的理解问题、测试条件问题、算法问题以及测试技巧问题。总结了多年工程实践的经验,从多个方面分析了影响SFDR准确测量的因素,提出了解决的办法和技巧。根据提示,基本可以测量出满意的ADC模数转换系统的SFDR指标。

ADC0809模数转换器的测试与研究

使用多组不同频率和不同脉宽的工作时钟 ,定量测定分析 ADC0 80 9模数转换器的转换速度和转换结果 .测试结果表明 :该模数转换器的最高工作时钟频率可达 3MHz;工作时钟的脉冲宽度只要不小于 1 6 6ns就是有效的 .本测定结果为提高 ADC0 80

AT89S51单片机与ADC0809模数转换器的三种典型连接

根据模数转换器定位为单片机的外部RAM单元的概念,介绍了AT89S51单片机与ADC0809模数转换器三种典型连接电路及程序编制.分析了三种电路硬件和软件特点.并且给出了一种能用于中断、串行口和模数转换等项目的综合训练的短小精悍的可执行程序.

模数转换系统通道间相互影响的原因及消除方法

数字式继电保护装置的模数转换系统多采用无源低通滤波+多路模拟开关+A/D转换器体系,在应用中发现当相邻两个通道的前一个通道输入量幅值远大于后一个通道时,后一个通道的转换结果相对误差很大。根据试验和理论分析,这种现象是由多路模拟开关输出引脚上的分布电容引起的。针对该问题,提出了一种用电子开关将分布电容放电的方法,在成本增加不多的情况下可以将相对误差降低到可接受的水平以下。

16位模数转换器MAX195在单片机系统中的应用

简要介绍了 16位模数转换器MAX195的结构和性能 ,详细讨论了MAX195在单片机系统中的两种应用 ,并分别给出了硬件电路和软件程序设计。

基于ADC0809的模数转换设计与调试

模数转换是微机测控系统的重要组成部分。论文阐述了微机测控系统中模数转换的应用和软件设计,介绍了模数转换接口电路的测试、故障分析与检测方法。

Σ-Δ型模数转换器应用于强震数据采集系统

利用32位微处理器控制Σ-Δ型模数转换器ADS1248,实现了MEMS加速度传感器输出电压信号的模数转换,采集到的地震信号满足强震数据采集要求。

模数转换器(ADC)在温度补偿中的应用

介绍一种 ADC组成的温度测量电路 ,对该电路在温度补偿中的原理和作用进行了论述和分析。该测量电路的特点是通过模数转换消除了温度误差 。

应用于并行ADC性能扩展的一种比特滑动流水模数转换方法研究

根据现代通信对模数转换的高速、高分辨率性能要求,在对现有的并行式模数转换电路研究和改进的基础上,提出了一种比特滑动流水并行式模数转换方法,从而简化了电路结构、节省了器件、降低了功耗,更有利于集成化。时域仿真实验结果表明,运用该方法实现的ADC,其采样频率达到10Ms/s。

融合ADC和FPGA的通信系统自适应调制与解调技术研究

为提升通信系统信号调制解调的效果,研究结合模数转换器(ADC)和现场可编程门阵列(FPGA)设计自适应调制解调方案。ADC负责将模拟信号转换为数字信号,FPGA承担信号处理的任务,它可以根据实际信道条件和传输要求,动态选择最适合的调制方式和解调方式。实验数据显示,传入FPGA内部的信号通过脉冲宽度调制(PWM)和ADC解调后,其误码率最低为19.183%。相比于传统FPGA解调的方法,ADC解调后的信号具有较低的误码率,能够提升通信组网技术的应用效果。

双ADC线性拟合的高精度模数转换技术

模数转换器(ADC)的高速转换和高精度是难以兼顾的矛盾,利用两次采样模数转换原理,本文提出一种双ADC线性拟合的高精度模数转换技术。该技术由两个模数转换器、一个数模转换器以及外部辅助电路组成,通过实物仿真计算出权系数,对两个模数转换器的转换值进行线性拟合,得到高精度转换值。基于VHS-ADC高速数字信号处理系统搭建模型,与外部辅助电路联合进行仿真实验,实验表明,该技术可提高ADC的转换精度,并保持较高采样率。

低精度ADC下无小区大规模MIMO系统的频谱效率研究

无小区大规模多输入多输出(cell-free massive multiple-input multiple-output,CF-mMIMO)系统的覆盖区域内随机部署了大量分布式接入点(access points,APs)在同一时间频率资源中服务所有的用户,可显著提升系统通信容量,是6G网络中最具潜力的使能技术之一。然而,大量AP处配备高精度模数转换器(analog-to-digital converters,ADCs)导致的高功耗与硬件成本,限制了CF-mMIMO系统的实际部署。为了有效地降低硬件成本,本文研究了低精度ADCs下CF-mMIMO系统的上行链路频谱效率(spectral efficiency,SE)。在不完美的信道估计下,利用加性量化噪声(additive quantization noise model,AQNM)模型和最大比合并(maximal ratio combining,MRC)接收机滤波器,推导了CF-mMIMO系统中用户上行可达速率的闭式表达式,并基于该表达式分析了AP数量、用户传输功率以及ADCs精度等系统参数对SE的影响。为了最大化CF-mMIMO系统的SE,提出了一种低精度ADCs下贪婪导频分配算法抑制导频污染。将导频分配建模为最大-最小导频优化问题,通过迭代更新速率最小用户的导频序列,使其所受导频污染的影响最小,从而最大化该用户的可达速率。最后,将配备低精度ADC的CFmMIMO系统与传统完美精度ADC系统进行性能比较。数值仿真结果表明,系统配备5位低精度ADCs时的SE逼近完美精度ADCs,增加AP端天线数可以弥补低精度ADCs导致的性能退化。此外,所提算法不仅有效抑制了导频污染,还缩小了用户之间的速率差距,提升了系统的95%用户SE。

基于THS1040模数转换器的测试系统设计

提出了一种针对高速高精度数模转换器的测试系统模型,该模型运用相关采样技术,利用Matlab软件和逻辑分析仪测试了模数转换器的静态性能和动态性能。与此同时,基于TI公司的THS1040设计了测试评估板。测试结果表明,这种系统测试模型测试出的性能参数与实际芯片性能参数误差不超过1.17%。该模型已应用于高速视频解码芯片的后端验证测试中。

莱斯信道下大规模MIMO系统混合模数转换器的随机向量量化方案

针对大规模MIMO系统用配置单精度模数转换器(ADC)来降低系统能耗会导致系统损失部分性能的问题,提出了一种莱斯信道下大规模MIMO系统的采用混合ADC的随机向量量化(RVQ)改进方案。该方案在频分双工模式下,首先在基站端采用高分辨率ADC和低分辨率ADC混合的接收方案处理信号,使接收的导频信号和有用信号具有较高的转换精度;系统对导频信号进行信道估计后,再对信道状态信息(CSI)进行RVQ处理,以此减小系统的反馈开销;最后运用最小均方误差(MMSE)信号检测算法减轻由量化误差引起的的用户间干扰,从而达到降低能耗并减小系统性能损失的目的。实验结果表明,这种改进的RVQ方案能在降低系统能耗的基础上有效减小系统容量损失,并使其和速率接近传统的高分辨率ADC接收方案。

基于STM32H7的ADC静态参数测量系统设计

国内的数字电源已经成为电源类芯片中不可或缺的产品,其内部反馈控制回路中的模数转换器(ADC)芯片精度直接影响整个电源输出的精度和稳定性。ADC静态参数——积分非线性(INL)与微分非线性(DNL)——是评价ADC精度的重要指标,目前国内针对数字电源中ADC的静态参数测试的设备操作复杂、成本高,缺乏相应的灵活性,因此设计一种低成本、易操作的静态参数测试系统尤为重要。设计了一种基于STM32H7的ADC静态参数测试系统,通过试验验证了测试系统的准确性和可行性。