Детальная информация

Данная работа посвящена предварительной калибровке и коррекции конвейерного АЦП методом наименьших квадратов. Для исследования выбран 12-битный конвейерный АЦП на основе 2,5-битных каскадов. Моделирование и реализация калибровки производится в программе MATLAB/Simulink. В ходе работы проводится моделирование 12-битного конвейерного АЦП на основе 2,5-битных каскадов, реализация схемы калибровки с разработкой кода в MATLAB, позволяющего рассчитать калибровочные коэффициенты, а также сравнительный анализ схем калибровок с использованием различных оконечных параллельных каскадов, в частности разрядностью 2,5-бит, 4,5-бит и 6-бит. Построены зависимости статических и динамических характеристик при варьировании коэффициента усиления по постоянному току ОУ (μ0) для каждого каскада с применением масштабирования μ0. При анализе построенных характеристик сделаны выводы о недостаточности применения схемы калибровки с применением оконечного 2,5-битного каскада в диапазоне изменения коэффициента усиления ОУ. С помощью анализа построенных характеристик для каждой из схем коррекции сделаны выводы о преимуществах применения той или иной схем. При этом, наиболее предпочтительной является именно калибровка с использованием 6-битного параллельного каскада. Кроме того, данная работа позволяет оценить диапазоны варьирования коэффициентов усиления для каждого каскада, а также может являться основой для дальнейшей физической реализации данной цифровой калибровки для АЦП на основе 2,5-битных каскадов.

This work is devoted to foreground calibration of the pipeline ADC by the least-squares method. A 12-bit pipeline ADC based on 2.5-bit stages is chosen for research. Modeling and implementation of the calibration is performed in the MATLAB/Simulink. In the process of work the modeling of 12-bit pipeline ADC based on 2.5-bit stages, realization of the calibration scheme with the development of script in MATLAB, allowing to calculate calibrating coefficients, and also, the com-parative analysis of calibration schemes with use of various final flash stages, in particular 2.5-bit, 4.5-bit and 6-bit stages is carried out. The corresponding dependences of the static and dynamic characteristics when varying the DC gain of Op-Amp (μ0) for each stage with μ0 stage scaling are plotted. When analyzing the plotted characteristics, conclusions were made about the inadequacy of the calibration scheme using a final 2.5-bit cascade in the range of variation of the Op Amp DC gain. The conclusions about advantages of application of considered calibration schemes are made by the analysis of the built characteristics. At the same time, the calibration with the 6-bit flash stage has many advantages. This work allows estimating ranges of variation of DC gain for each stage, and also, can be abasis for the further physical realization of the given digital calibration for ADC based on 2,5-bit stages.