半导体集成电路第12章下概要课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《半导体集成电路第12章下概要课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 半导体 集成电路 12 概要 课件
- 资源描述:
-
1、半导体集成电路南京理工大学电光学院2022-11-19A/D 转换器的基本原理转换器的基本原理A/D输入输入多路多路选择器选择器采样采样保持保持A/D变换变换输出选通输出选通状态控制逻辑状态控制逻辑数数字字输输出出模拟输入模拟输入b1b2bnA/D变换器框图变换器框图2022-11-19v积分型积分型ADCv逐次逼近式逐次逼近式ADCv-ADCv闪烁闪烁ADC(全并行全并行ADC)v流水线流水线ADCv折叠折叠ADC2022-11-191.1.分辨率分辨率:数字量变化一个最低有效位数字量变化一个最低有效位(LSB)所需的输入模拟电压所需的输入模拟电压的变化量。取决于满量程和的变化量。取决于满量
2、程和位数位数。一般:一般:如满量程如满量程5V,8位则分辨率为位则分辨率为 5/256=19.5mV(更多更多的时候直接用位数来表示分辨率)的时候直接用位数来表示分辨率)2.2.转换时间(速率)转换时间(速率):完成一次从模拟量到数字量所需要的时间。积分型属完成一次从模拟量到数字量所需要的时间。积分型属ms级,慢速;逐次比较型,微秒级,中速;全并行,级,慢速;逐次比较型,微秒级,中速;全并行,纳秒级,快速。纳秒级,快速。3.量化误差量化误差:ADCADC的有限分辨率阶梯状传输特性曲线的有限分辨率阶梯状传输特性曲线与无限精度传输特性曲线之间的最大偏差。通常为与无限精度传输特性曲线之间的最大偏差。
3、通常为1LSB1LSB或或1/2LSB1/2LSB。2022-11-1928REFV58REFVREFV68REFV38REFV48REFV78REFV8REFV1LSB无限精度特性无限精度特性0000011110101001011100110 舍入式:舍入式:1/2LSB 舍尾式:舍尾式:1LSB28REFV58REFV68REFV38REFV48REFV78REFV8REFV1LSB无限精度特性无限精度特性02022-11-19A/D 转换器的常用类型转换器的常用类型1.1.积分型积分型A/DA/D变换器变换器(介绍目前较常用的双斜率积分型(介绍目前较常用的双斜率积分型A/D变换器)变换器
4、)初始状态初始状态:S2闭合闭合,S1接至接至-VA起止信号起止信号VREF控制控制逻辑逻辑二进二进制计制计数器数器-VAS1S2VX比较器比较器门控时钟信号门控时钟信号R1数数字字输输出出C12022-11-19控制控制逻辑逻辑二进二进制计制计数器数器-VAVX比较器比较器门控时钟信号门控时钟信号R1数数字字输输出出初始状态初始状态:VX=02022-11-19VREF控制控制逻辑逻辑二进二进制计制计数器数器-VAS1S2VX比较器比较器门控时钟信号门控时钟信号R1数数字字输输出出变换过程变换过程:第一阶段第一阶段 S2打开,打开,S1继续接至继续接至-VA 2022-11-19控制控制逻辑
5、逻辑二进二进制计制计数器数器-VAVX比较器比较器门控时钟信号门控时钟信号R1数数字字输输出出变换过程变换过程:第一阶段第一阶段 输入信号进行输入信号进行2N个时钟周期的积分个时钟周期的积分VX从从0开始上升。开始上升。11xAdVVdtRC C12022-11-19tVX11xAdVVdtRC 2022-11-19VREF控制控制逻辑逻辑二进二进制计制计数器数器-VAS1S2VX比较器比较器门控时钟信号门控时钟信号R1数数字字输输出出变换过程变换过程:第二阶段第二阶段 S1接至接至VREF,S2保持打开保持打开2022-11-1911xREFdVVdtRC VREF控制控制逻辑逻辑二进二进制
6、计制计数器数器VX比较器比较器门控时钟信号门控时钟信号R1数数字字输输出出第二阶段:第二阶段:计数器清零后开始计数,计数器清零后开始计数,VX下降:下降:当当VX下降至下降至0时,计数器停止计数时,计数器停止计数2022-11-19tVX计数11xAdVVdtRC 11xREFdVVdtRC 2022-11-19双斜率积分器输出波形双斜率积分器输出波形可变上升可变上升斜率斜率VA1VA2固定下降斜率固定下降斜率tVXn1n2双斜率积分型双斜率积分型 ADC 的特点的特点:1.结构简单,精度较高结构简单,精度较高(可高达可高达22位分辨率位分辨率),但是速度很慢。,但是速度很慢。2.与普通积分型
7、与普通积分型ADC相比相比,由于积分利用两个时间的比值,所以由于积分利用两个时间的比值,所以能消除大部分线性误差的影响。能消除大部分线性误差的影响。11xAdVVdtRC 11xREFdVVdtRC 应用于低速、精确测量等领域应用于低速、精确测量等领域,如数字电压表、数字万用表,如数字电压表、数字万用表、智能化仪表及热电偶输出的、智能化仪表及热电偶输出的量化。量化。计数器的计数值反映输入电压的大小计数器的计数值反映输入电压的大小2022-11-192.2.逐次逼近式(逐次逼近式(SAR)A/DA/D变换器变换器控制逻辑控制逻辑N位位D/A变换器变换器N位保持寄存器位保持寄存器N位移位寄存器位移
8、位寄存器比较器比较器模拟输入模拟输入VA起止信号起止信号时钟时钟b1b2b3bNMSB逐次逼近逐次逼近寄存器寄存器数数字字输输出出一种以相应数字代码按试探误差技术对输入信号进行逼近的方式工作的反馈系统一种以相应数字代码按试探误差技术对输入信号进行逼近的方式工作的反馈系统.初始状态:逐次逼近寄存器清零初始状态:逐次逼近寄存器清零 MSB-1,若若D/A输出小于输出小于VA则则MSB不变不变,否则否则,用用0取代取代1.照此方式照此方式,从高位到低位逐次试探从高位到低位逐次试探,直到直到N个周期完成全部位的试探个周期完成全部位的试探.2022-11-19逐次逼近式逐次逼近式A/D变换器判断图变换器
展开阅读全文