逐次逼近模/数转换器（SARADC）设计与仿真

图书标准信息

• 作者 何乐年 著
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2022-09
• 版次 1
• ISBN 9787121442490
• 定价 99.00元
• 装帧 精装
• 开本 16开
• 页数 232页
• 字数 285千字
• 正文语种 简体中文
• 丛书 集成电路系列丛书・集成电路设计

【内容简介】

模/数转换器（ADC）是连接模拟信号与数字信号的桥梁，属于信号链电路的关键组成部分。本书首先概述各种ADC的结构和基本特点；然后对应用较为广泛的SAR ADC进行详细介绍，包括SAR ADC的结构、原理、参数等；接着着重以14位二步式SAR ADC为例，介绍芯片电路原理、核心模块、辅助模块设计与仿真，详细说明ADC的测试技术、校正技术等。附录中给出了测试代码。本书可帮助从事SAR ADC研究与设计的工程技术人员，从入门开始，逐渐了解各个模块与电路系统的性能，从而完成整个SAR ADC的设计与仿真。

【作者简介】

何乐年，浙江大学微纳电子学院副院长、教授、博士生导师，研究方向为模拟与混合信号集成电路芯片设计，包括信号链处理芯片（低噪声运算放大器、模数/数模转换器、接口等），电源管理芯片与系统（AC-DC转换器、DC-DC转换器、LDO、Li电池管理等），近十年来获得发明专利20多件，浙江省科技进步三等奖1项，教育部国家教学成果奖二等奖1项，出版教材与专著3本，翻译教材2本，发表论文30多篇。

【目录】

第1章  绪论1
1．1  ADC发展现状1
1．2  ADC基础指标2
1．2．1  静态指标2
1．2．2  动态指标5
1．3  ADC基本架构与原理7
1．3．1  闪存（Flash）ADC7
1．3．2  积分（Integrating）ADC8
1．3．3  循环（Cyclic）ADC9
1．3．4  逐次逼近（SAR）ADC10
1．3．5  德尔塔-西格玛（Delta-Sigma， Δ-Σ）ADC11
1．3．6  二步式（TS）ADC13
1．3．7  流水线（Pipeline）ADC14
1．3．8  时间交织（TI）ADC15
1．3．9  ADC架构比较16
第2章  ADC发展趋势与SAR ADC系统17
2．1  ADC发展趋势17
2．1．1  技术按比例缩小带来的挑战18
2．1．2  ADC体系结构概述19
2．1．3  ADC趋势20
2．2  SAR ADC系统25
2．2．1  SAR ADC核心电路26
2．2．2  SAR ADC辅助电路29
2．2．3  14位二步式SAR ADC原理30
2．2．4  14位二步式SAR ADC设计指标34
第3章  比较器36
3．1  比较器基础指标36
3．2  静态比较器37
3．3  动态比较器38
3．4  比较器增益与速度40
3．4．1  前置放大器40
3．4．2  动态比较器48
3．4．3  整体比较器48
3．5  比较器输入失调电压52
3．5．1  前置放大器失调仿真53
3．5．2  动态锁存器失调仿真58
3．6  比较器噪声65
3．6．1  前置放大器噪声65
3．6．2  动态锁存器噪声69
3．7  比较器功耗73
第4章  数/模转换器（DAC）74
4．1  电容DAC基础架构75
4．2  单位电容值DD失配77
4．3  整体电容值DD kT/C噪声82
4．4  DAC噪声83
4．5  DAC开关设计84
4．6  DAC功耗85
4．7  比例基准二步式DAC设计实例86
4．7．1  DAC架构86
4．7．2  失配与kT/C噪声86
4．7．3  开关设计88
4．7．4  整体实现91
第5章  逐次逼近寄存器（SAR）逻辑93
5．1  同步SAR逻辑93
5．2  异步SAR逻辑94
5．3  SAR逻辑速度、面积与功耗95
5．4  SAR逻辑设计实例96
5．4．1  采样时序控制96
5．4．2  SAR逻辑单元电路96
5．4．3  最高位漏电问题98
5．4．4  高低位衔接ULS信号与高低位MUX选择102
5．4．5  SAR逻辑整体实现106
第6章  整体仿真与设计108
6．1  整体仿真验证108
6．1．1  直流仿真110
6．1．2  交流仿真115
6．1．3  噪声仿真120
6．1．4  DNL/INL仿真121
6．2  接口电路与整体布局125
第7章  SAR ADC测试126
7．1  测试系统126
7．2  静态测试129
7．3  动态测试131
7．4  二步式SAR ADC测试结果133
第8章  校正算法136
8．1  校正技术概述136
8．2  模拟前端校正137
8．3  模拟后端校正138
8．4  数字前端校正139
8．5  数字后端校正140
8．6  校正算法总结141
8．7  校正应用实例DD模拟前端校正应用142
第9章  采样152
9．1  信号采样152
9．2  信号重建154
9．3  采样开关设计156
9．4  采样保持电路159
9．4．1  采样保持概述159
9．4．2  CMOS采样保持电路162
第10章  MATLAB在ADC中的应用164
10．1  MATLAB仿真软件简介164
10．2  闪存ADC建模166
10．3  SAR ADC建模171
10．4  Δ-Σ ADC建模177
10．5  流水线ADC建模180

第11章  模拟后端数据处理与分析184
11．1  信号滤波184
11．2  数据处理191
附录A  工艺参数提取193
A．1  阈值电压195
A．2  β (μCOXW/L)与K(μCOX)199
A．3  沟道调制系数201
A．4  背栅效应系数203
A．5  栅极电容密度204
A．6  方块导通电阻205
A．7  工艺参数总结205
A．8  gm / Id曲线206
附录B  ADC测试代码208
B．1  DNL/INL代码208
B．2  FFT分析代码210
附录C  本书常用术语表214
参考文献216