亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        高速模數(shù)轉(zhuǎn)換技術及其發(fā)展

        2012-08-22 02:58:38
        科技視界 2012年1期
        關鍵詞:模擬信號數(shù)字信號交織

        謝 莉

        (湖南人文科技學院物理與信息工程系 湖南 婁底 417000)

        0 引言

        隨著數(shù)字技術的進一步發(fā)展,使得模數(shù)轉(zhuǎn)換技術朝著高速、低功耗、高分辨率的方向發(fā)展,特別是在通信、高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、雷達等應用領域,對ADC的轉(zhuǎn)換速度要求越來越高。

        1 高速ADC的主要結構

        1.1 并行結構

        并行結構的ADC有全并行、內(nèi)插式并行結構及兩步式并行結構等。

        全并行ADC的結構如圖1所示,阻值相同的電阻R對Vref分壓,為2n-1(n為ADC的分辨率)比較器提供參考電壓,這2n-1參考電壓分別與要輸入信號Vin比較,產(chǎn)生2n-1個高低電平,也就是溫度計碼,解碼電路對輸入的溫度計碼進行解碼得到n位二進制數(shù)。

        圖1 全并行ADC結構框圖

        全并行ADC的優(yōu)點是轉(zhuǎn)換速度高。由于全并行ADC只需一次比較就能將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,因此是所有ADC中轉(zhuǎn)換速度最快的,比較器的轉(zhuǎn)換時間決定了其速度。目前,其轉(zhuǎn)換速度最高達到40GHz。但是其芯片面積和功耗大,分辨率有限。這是因為,對于要實現(xiàn)n位數(shù)字信號,電阻和比較器的數(shù)目達到2n,因此面積和功耗大。其次,電阻匹配限制其參考電壓特性,以及非線性輸入電容大,使比較器的產(chǎn)生嚴重失調(diào),因此其分辨率一般限制在8位以下。

        由于全并行ADC前置放大器在轉(zhuǎn)折電壓具有較好的線性特性,通過電阻串,電流鏡或電容等內(nèi)插出全并行ADC所需的更多的參考電壓。內(nèi)插技術減少了前置放大器的數(shù)目,大大降低轉(zhuǎn)換器的輸入電容,降低了由于前置放大器的漂移而引入的微分非線性誤差。但是通過內(nèi)插技術實現(xiàn)的并行ADC,芯片面積仍然很大,功耗消耗也較大。

        兩步式ADC克服了全并行ADC由于比較器數(shù)量巨大而帶來的問題,其結構框圖如圖2所示。這種ADC由兩級子ADC、一個減法器和一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器(D/A)構成。將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,它需要兩步才能完成。第一步,輸入信號通過采樣保持電路(S/H)被ADC1量化成高位數(shù)據(jù),然后通過D/A將這高位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號,并與S/H保持信號相減。第二步,余量送入ADC2,產(chǎn)生低位數(shù)據(jù)。兩步式ADC得到高低位數(shù)字信號需要經(jīng)過兩次模數(shù)轉(zhuǎn)換,因此其轉(zhuǎn)換時間比全并行結構長,且需減法電路和D/A模塊。但在同樣的精度下,大大減少了比較器的數(shù)目,使得芯片面積和功耗大大降低。

        圖2 兩步式ADC結構框圖

        1.2 折疊結構

        折疊ADC如圖3所示,模擬輸入信號被分為兩條并行路徑。第一條路徑首先經(jīng)過預處理器進行預處理后,粗量化器將其量化為2N1個值。第二條路徑通過一個折疊電路進行處理,將2N1個子區(qū)間全部映射到一個子區(qū)間上,然后將此模擬信號送到一個有2N2個子區(qū)間的細量化器中。比較器的總數(shù)為2N1-1加2N2-1,而具有同等分辨率的并行ADC需要2N1+N2-1個比較器。因此折疊式ADC的比較器數(shù)目小于全并行ADC,且其最快轉(zhuǎn)換時間只需要一個時鐘周期。但折疊式ADC因為沒有采樣保持,折疊輸出的帶寬是模擬帶寬的數(shù)倍。

        圖3 折疊式ADC結構框圖

        1.3 時間交織結構

        上述ADC的速度雖然很高,但轉(zhuǎn)換時間最短也要一個時鐘周期,而時間交織這種電路技術從根本上突破了這個極限,放寬了各個通道ADC的要求,并且部分解決了ADC系統(tǒng)中速度和分辨率之間的矛盾。圖4為其原理框圖,輸入信號在時鐘clk的控制下,依次被各個通道的ADC進行處理,在輸出端依次輸出各通道的數(shù)字信號。即使clk信號分成n個通道的時鐘信號clkl、clk2…clkn,因此clk的頻率是各通道時鐘頻率的n倍。

        圖4 時間交織ADC結構框圖

        因此,只要各通道的采樣足夠高,保證各ADC的準確性,時間交織結構的模數(shù)轉(zhuǎn)換速度即為時鐘clk的頻率,遠遠超過了各個通道轉(zhuǎn)換速度。但時間交織技術會產(chǎn)生通道增益、通道失調(diào)和時間的失配[1]。

        2 高速ADC的發(fā)展及應用

        新的結構和新的工藝技術,使得A/D轉(zhuǎn)換器采樣速率從幾百kHz發(fā)展到上GHz甚至幾十GHz超高速采樣率,功耗也越來越低。如SiGe BiCMOS工藝、Inp/InGaAS工藝,采用高速ADC結構并采用這些新的工藝技術來實現(xiàn),使得ADC的轉(zhuǎn)換速度達到幾十GHz[2]。這些高速ADC主要應用于醫(yī)療儀器、高數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、超寬帶雷達、超寬帶無線通信系統(tǒng)[3]等領域。

        [1]艾倫.CMOS模擬集成電路設計[M].2版.電子工業(yè)出版社,2005,3:557-570.

        [2]Borokhovych,Y.,Gustat,H.4-bit,15 GS/s ADC in SiGe.NORCHIP 2008.2008:268-271.

        [3]郝俊,孟橋,高彬.0.35μm CMOS 4 位 4Gsample/s 全并行模數(shù)轉(zhuǎn)換器設計[J].電子器件,2007,30(2):403-406.

        猜你喜歡
        模擬信號數(shù)字信號交織
        “新”與“舊”的交織 碰撞出的魅力“夜上?!?/a>
        美食(2022年2期)2022-04-19 12:56:22
        數(shù)字信號分析中存在的誤區(qū)與解決對策
        交織冷暖
        女報(2019年3期)2019-09-10 07:22:44
        一種基于ADG426多路模擬開關的模擬信號輸入接口設計
        電子制作(2019年7期)2019-04-25 13:18:00
        一種模擬信號選通運算電路的設計
        電子測試(2018年14期)2018-09-26 06:04:08
        兩種數(shù)字信號浪涌保護器(SPD)測試分析
        電子測試(2018年13期)2018-09-26 03:29:32
        數(shù)字電子技術中的數(shù)字信號和數(shù)字電路
        電子制作(2018年16期)2018-09-26 03:27:16
        基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡的數(shù)字信號調(diào)制方式識別
        一種改進的塊交織方法及FPGA實現(xiàn)
        模擬信號的三種調(diào)制方法比較研究
        電子制作(2017年24期)2017-02-02 07:14:19
        亚洲区小说区图片区qvod伊| 亚洲av永久无码精品一福利| 把女邻居弄到潮喷的性经历| 极品尤物高潮潮喷在线视频| 日本在线免费精品视频| 日韩中文字幕不卡在线| 比较有韵味的熟妇无码| 亚洲精品国产精品国自产观看| 国产成人啪精品视频免费网| 亚洲啪啪色婷婷一区二区| 久久久久99精品成人片| 亚洲国产精品久久久久秋霞影院| 成人日韩av不卡在线观看| 国产我不卡在线观看免费| 国产色视频一区二区三区qq号| 亚洲成av人片在线观看无码| av资源在线看免费观看| 偷拍视频十八岁一区二区三区| 人妻熟妇乱又伦精品hd| 欧美v亚洲v日韩v最新在线| 国产免费无码9191精品| 中文字幕一区二区三区乱码人妻| 先锋五月婷婷丁香草草| 少妇的丰满3中文字幕| 日韩在线手机专区av| 人妻少妇不满足中文字幕 | 999久久久国产精品| 久久久国产精品免费无卡顿| 少妇高潮精品正在线播放| 99在线精品免费视频| 欧美午夜精品久久久久久浪潮| 亚洲欧美日韩一区在线观看| 久久96日本精品久久久| 4hu四虎永久在线观看 | 日本肥老熟妇在线观看| 中文字幕女优av在线| 男人靠女人免费视频网站| 亚洲一区二区婷婷久久| 久久国产精品色av免费看| 亚洲国产成人久久三区| 女同啪啪免费网站www|