一种新型高速高分辨率双积分ad转换器的设计与研究

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1、告击如故Ａ杳ＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬ巨ＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩ巨ＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ硕±学位论文ＩＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ．贫翻．‘种新型高速蔚分辨率双积分Ａ论文题闻／Ｄ巧换器的设计与妍兔Ｌ学科专业电路与系统Ｉ１；２学号０１３２１０２０１３２作者姓名．挂Ｊｉ指导教师李萊宽副教授互；分类号密级注1UDC学位论文一种新型高速高分辨率双积分A/D转换器的设计与研究（题名和副题名）杜微（作者姓名）指导教师李荣宽副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申

2、请学位级别硕士学科专业电路与系统提交论文日期2016.3.31论文答辩日期2016.4.28学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。TheResearchandDesignofaNewHighSpeedandHighResolutionDualSlopeADCAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CircuitsandSystemsAuthor:DuweiAdvisor:Prof.LiRongkuanS

3、chool:SchoolofElectronicEngineeringofUESTC独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：炸寺月＾日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、．使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的

4、复印件巧磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可［＾采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后应遵守此规定（）作者签名：４柳导师签名：＇日期；铅抑日２／摘要摘要由于传感器产品的激增，过去几年中对于低功耗高精度传感器读出电路的需求也正在不断增大。这些传感器读出电路一般都需要具有低功耗和高分辨率特性的模数转换器。所以Sigma-Delta ADC, SAR ADC和Integrating ADC几种模数转换器是实现读出电路比较好的选择。Sigma-DeltaADC能

5、达到很高的精度,但是随着转换精度的增加，系统后续的数字降采样滤波器会占用较大的芯片面积；SARADC的转换速率很快，但是由于电容匹配精度的限制，所以这种结构的模数转换器很难达到高的分辨率；IntegratingADC也可以达到很高的精度，并且还具有结构简单、功耗低的优势，而且dual-slopeintegratingADC对电路中电阻电容的匹配精度不敏感。但是它的主要缺点是转换时间过长，而很大的积分电容也给全集成带来了很大的困难。另外，系统中积分器运放的失调问题也会严重的影响转换精度与输出数字码的连贯性。本文改进出一款转换精度更高的ADC系统，此系统结合dual-slopeintegr

6、atingADC和SARADC各自的结构优势，所以它的转换速度较传统IntegratingADC有大幅度提高，而且系统中所需要的积分电容值得到大幅度减小，所以它能够被集成在芯片内部。而且此ADC系统缓解了SARADC系统中大分布电容匹配精度的限制。针对积分器系统中运放的失调问题，本文在全差分的IntegratingADC结构中采用斩波稳定技术很好的消除了积分器运放的失调对系统转换精度的影响。利用标准0.5μmCMOS工艺，电源电压为5V，采样信号频率为2kHz，输入正弦信号频率为0.5kHz，仿真结果表明该ADC系统的总功耗约为4.5mW，无杂散动态范围SFDR约为105dB，有效位数

7、至少为16位。关键词：IntegratingADC, 失调，无杂散动态范围（SFDR），低速IABSTRACTABSTRACTDuetotheproliferationofsensorsinthemarket,low-powerandhigh-precisionsensorreadoutcircuitshavebecomemoredemandedintherecentyears.Thesesensorreadout circuits in tu