Details

Работа посвящена исследованию механизмов оптимизации мощности ёмкостных ЦАП и разработке 13-разрядного маломощного ЦАП. Цель – разработка 13-разрядного маломощного ЦАП. Решены задачи: 1.Обзор схемотехнических решений и методов снижения мощности ёмкостных ЦАП 2.Разработка схемы 13-битного маломощного ёмкостного ЦАП 3.Моделирование ЦАП и анализ результатов В результате исследования разработана мостовая ёмкостная матрица (7 бит СЗР + 6 бит МЗР) с применением моделирования Монте-Карло и спектрального анализа. В результате исследования достигнуто снижение общей ёмкости на 47% с отклонением согласования 0.00416%, ENOB 12.855 бит и SFDR 96.8 дБ при 500 МВ/с. Новизна – устранение избыточной передачи заряда мостовой топологией со снижением мощности на 62.8%. Применение: медицинские сенсоры и АЦП периферийных устройств. Использованные технологии PDK SMIC 40nm, платформа моделирования Cadence Virtuoso.

Object of study is the power optimization mechanisms of capacitive DACs and the development of a 13-bit low-power DAC. The aim is to design a 13-bit low-power capacitive DAC. The following tasks were solved: 1.Review of circuit design solutions and methods for reducing power consumption in capacitive DACs; 2.Development of a 13-bit low-power capacitive DAC circuit; 3.DAC simulation and analysis of results. As a result of the study, a bridge capacitive array (7-bit LSB segment + 6-bit MSB segment) was developed using Monte Carlo simulation and spectral analysis. As a result of the study, a 47% reduction in total capacitance was achieved with a matching deviation of 0.00416%, ENOB of 12.855 bits, and SFDR of 96.8 dB at 500 MSamples/s. The novelty lies in eliminating redundant charge transfer through bridge topology, reducing power consumption by 62.8%. Applications include medical sensors and ADCs for peripheral devices.Technologies used SMIC 40nm PDK (Process Design Kit), Cadence Virtuoso simulation platform.

• ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
• ВВЕДЕНИЕ
• 1 Принцип работы ёмкостного цифро-аналогового прео
• 2 Методы усовершенствования низкопотребляющих ЁЦАП
  • 2.1 Анализ архитектуры малопотребляющего ЦАП
  • 2.2 Оптимизация мостового ёмкостного ЦАП
  • 2.3 Минимизация значения единичной ёмкости
• 3 Моделирование конденсаторных схем ЦАП
  • 3.1 Проектирование 13-разрядного мостового ёмкостн
  • 3.2 Процесс моделирования ЦАП
  • 3.3 Ключевые параметры ЦАП
    • 3.3.1 Статические параметры
    • 3.3.2 Динамические параметры
  • 3.4 Сравнение потребляемой мощности
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
• ПРИЛОЖЕНИЕ А