数字逻辑电路小论文
数电对偶分析小论文
对偶分析：基于1和基于0的逻辑设计UESTC 数电小论文你懂得摘要本文从分析对偶出发，对对偶定理的两种形式进行介绍，以对偶性分析了展开定理，讨论了标准和与标准积的构成及其中的典型概念，并总结了卡诺图化简的基本方法。
关键词对偶；展开定理；标准和；标准积；卡诺图引言通过之前的学习，加圈设计使得反相器的用量在成本分析中可以忽略，将与非和或非门不加区分地看做标准门，可以通过表达式对成本进行粗略地估计，由于对偶性，同一表达式可有两种展开形式，利用卡诺图有基于1和0两种化简方式，为降低成本提供了机会。
1. 对偶的基本概念在逻辑电路中，正逻辑是指：低态电压判别为0，高态电压为1；负逻辑指：低态电压判别为1，高态电压为0。
对偶反映的是正负逻辑的关系，正负逻辑相互对偶。
开关代数的定理都是成对给出的，任一对定理可以由其中一个交换0,1并且互换“+”“ ”得到另一个，任何两个具有这种特点的定理是对偶的，对偶意味着对于每一对定理只需要证明其中一个成立即可。
2. 对偶定理对开关代数的定理和等式，若交换所有0和1,以及“+”，“ ”，结果仍然正确。
从一个表达式出发可以有两种对偶形式，可以认为一种基于输入输出，另一种是基于内部单元。
第一种对偶形式是从对偶的定义出发，正负逻辑之间相当于对输入和输出分别加反相圈，对于表达式(),,,F A B + ,用第一种方法获得的对偶式是()()''',,,,,,D F A B F A B +=+ 。
对偶系统可以由对偶部件组成，对所有的部件进行对偶变换就可以完成系统的对偶。
第二种对偶就是利用这一性质得到的。
对与，或和非在正负逻辑下列写真值表，可以得出：反相器是自对偶器件，与或运算互对偶。
所以(),,,F A B + 的对偶可以表示为()(),,,,,,D F A B F A B +=+ 。
并且有()()''',,,,,,F A B F A B +=+ 。
数字电路学术论文
数字电路学术论文数字电路是电子、通信、电气和计算机等专业学生的必修课，下面是店铺整理了数字电路学术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下!数字电路学术论文篇一数字电路创新教学探究摘要：随着电子技术的迅速发展，数字电子技术在科研和实际应用中占据着越来越重要的地位。
首先阐述了加强实践教学的目的和重要性，然后分析近年来各高校数字电路教学的现状，指出在数字电路教学中加强实验教学的重要性，最后，对数字电路实验教学改革和具体实施方法进行了探讨。
关键词：数字电路;实验数字电子技术是目前发展最快的科学技术之一，数字电路是电子、通信、电气和计算机等专业学生的必修课，它要求学生系统地掌握数字逻辑电路的分析、设计和应用，具有很强的实践性。
数字电路实验在数字电路教学中占有非常重要的地位，因此加强实验教学的意义就非同一般了。
1 加强实验教学的目的数字电路是理工科很多专业的一门技术基础课，也是学生以后从事科学技术研究和开发工作的一门重要课程，其目的既要培养学生良好的基本实验素养和基本实验技能，也要为学生在理论与应用之间架起一座桥梁，使它成为培养应用复合型人才的一个重要教学环节。
2 数字电路教学现状(1)数字电路目前在很多学校仍然采用传统的教学方法，教学的重点仍然是传统的基本教学内容。
而随着信息时代的到来，教育的重心由以往的注重传授知识向注重培养学生综合素质发生转变。
该课程作为一门重要的专业基础课，其教学内容应该适应科学技术的发展以及对人才培养的要求。
如今教学改革应该遵循“理论够用，实践为重”的原则，将培养能力的思想作为核心。
力求为社会培养基础扎实、具有创新意识和创新能力，理论联系实际、综合素质高的新一代建设人才。
(2)传统的数字电路实验是按课程的开设顺序逐一设置基本实验项目和课程设计实验，也就是主要围绕相关的理论课程来设计的一种实验模式。
实验以中小规模电路为主，大规模数字电路实验较少，也很少考虑各实验课内容相互之间的衔接与综合，以至学生往往缺少大型数字电路实验的训练机会，难以培养出综合电路设计的能力。
数字逻辑课程设计论文
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通过采用移位寄存器对一位二进制数的加法器移位来实现四位二 进制数的加法器，它可以帮助我们实现两个四位二进制数的相加。该 电路可以让我们更进一步的了解二进制数相加后的结果。 2、测量范围 1）使用 5V 直流电源供电。 2）电阻 50Ω。 3、方案设计 3.1 方案设计简图
移位寄存 器（A）
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器之称。与主从触发器相比,同工艺的边沿触发器有更强的抗干扰能 力和更高的工作速度。 3、.特征方程 Qn+1=D 4、状态转移图
5 脉冲特性: 1）.建立时间:由图 7.8.4 维持阻塞触发器的电路可见,由于 CP 信号 是加到门 G3 和 G4 上的,因而在 CP 上升沿到达之前门 G5 和 G6 输出端 的状态必须稳定地建立起来。输入信号到达 D 端以后，要经过一级门 电路的传输延迟时间 G5 的输出状态才能建立起来,而 G6 的输出状态 需要经过两级门电路的传输延迟时间才能建立,因此 D 端的输入信号 必须先于 CP 的上升沿到达，而且建立时间应满足： test≥2tpd。 2）.保持时间：由图 7.8.4 可知，为实现边沿触发,应保证 CP=1 期间 门 G6 的输出状态不变,不受 D 端状态变化的影响。为此，在 D=0 的情 况下，当 CP 上升沿到达以后还要等门 G4 输出的低电平返回到门 G6 的输入端以后,D 端的低电平才允许改变。因此输入低电平信号的保 持时间为 tHL≥tpd。在 D=1 的情况下，由于 CP 上升沿到达后 G3 的 输出将 G4 封锁，所以不要求输入信号继续保持不变,故输入高电平信 号的保持时间 tHH=0。
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（3）置数（送数）：CR= 1,M1 = M0 = 1,在 CP 脉冲上升沿时,将数据 输入端数据 D0、D1、D2、D3 置入 Q0、Q1、Q2、Q3 中并寄存。 （4）右移：CR= 1,M1 = 0,M0= 1,在 CP 脉冲上升沿时,实现右移操作, 此时若 DSR= 0,则 0 向 Q0 移位,若 DSR= 1,则 1 向 Q0 移位。 （5）左移：CR= 1,M1= 1,M0= 0,在 CP 脉冲上升沿时,实现左移功能。 此时若 DSL= 0,则把 0 向 Q3 移位,若 DSL= 1,则把 1 向 Q3 移位。 3、内部结构图如：
数电论文
组合电路中的竞争冒险【摘要】在组合电路中，当输入信号改变状态时，输入端可能出现过渡干扰脉冲的现象，如果负载是对脉冲信号十分敏感的电路，那可能会影响整个电路的功能。
那么，了解这种现象产生的原因、判断方法以及消除这种现象就具有重要的意义。
【关键词】竞争冒险，冒险现象的识别，消除方法。
【主题】数字电路中有时候会出现竞争冒险，冒险功耗是由电路达到稳态之前的跳变引起的功耗，了解它的产生原因并学会竞争冒险的判断方法避免和消除这种现象是降低电路功耗的一个重要手段。
对电路的正常工作和低功耗设计都具有至关重要的意义。
【内容】一、产生竞争冒险现象的原因由于延迟时间的存在，当一个输入信号经过多条路径传送后又重新会合到某个门上，由于不同路径上门的级数不同，或者门电路延迟时间的差异，导致到达会合点的时间有先有后，从而产生瞬间的错误输出。
这一现象称为竞争冒险。
图（a）所示的电路中，逻辑表达式为，理想情况下，输出应恒等于0。
但是由于G1门的延迟时间t pd，下降沿到达G2门的时间比A信号上升沿晚1t pd，因此，使G2输出端出现了一个正向窄脉冲，如图（b）所示，通常称之为“1冒险”。
图1 产生1冒险（a）逻辑图（b）波形图同理，在图2（a）所示的电路中，由于G1门的延迟时间t pd，会使G2输出端出现了一个负向窄脉冲，如图2（b）所示，通常称之为“0冒险”。
图2 产生0冒险（a）逻辑图（b）波形图“0冒险”和“1冒险”统称冒险，是一种干扰脉冲，有可能引起后级电路的错误动作。
产生冒险的原因是由于一个门（如G2）的两个互补的输入信号分别经过两条路径传输，由于延迟时间不同，而到达的时间不同。
这种现象称为竞争。
1、竞争现象任何一个门电路都具有一定的传输延迟时间t，即当输入信号发生突变时，输出信号不可能跟着突变，而要滞后一段时间变化。
由于各个门的传输时间差异，或者输入信号通过的路径（即门的级数）不同造成的传输时间差异，会使一个或几个输入信号经不同的路径到达同一点的时间有差异。
数字电路系统学生论文_模板 (2)
数字电路系统自主设计论文（2008级）题目全自动直流电机调速系统学院通信工程学院专业信息工程班级08086911学号08085107、080851学生姓名陈宏营、鲁豪辉指导教师陈龙完成日期2009年6月在使用直流电机的时候经常会因为所带动的负载的变化而改变了直流电机的转速，这就需要一个既能显示电机的转速，又能通过设置电机的转速使电机在带动一定的负载的时候达到稳定的转速。
本系统运用EDA技术，采用FPGA为核心器件，对逻辑器件进行编程，QUARTUS II及实验开发系统为设计工具，用VHDL语言对产品进行设计然后下载到FPGA上验证实现功能。
系统功能：整个系统只需要两个按键S1，S2实现对速度设定，直流电机会按预先设定的速度转动，当加上一定的负载后，电机的速度就会发生改变，系统会自动识别并作出判断，自动对速度进行调整，直至达到预先设定的速度。
但是当负载过大时，即使电机满负荷工作也不能达到预设的速度，这样就超过了系统的调节能力了。
关键词：FPGA；VHDL；EDA；电机控制；集成电路1 引言 (4)本课题的研究背景 (4)1.2 集成电路的国内外发展现状 (6)1.3 本课题的主要研究内容及意义 (6)2 总体设计 (8)2.1 功能要求 (8)2.2 系统设计框图 (8)2.3 基于STC89C52RC单片机的直流电机调速系统的设计 (8)2.4 系统方案比较 (8)3 各模块电路设计 (9)3.1 调速模块 (9)3.2 速度检测模块 (12)3.3 速度设定模块 (16)3.4 各模块的组装 (19)4 全自动电机调速系统的FPGA验证 (20)4.1 FPGA简述 (20)4.2 FPGA的结构描述 (21)4.2 FPGA的配置模式 (22)4.3 系统验证 (22)5 致谢 (23)1 引言1.1本课题的研究背景PLD（可编程逻辑器件）是数字集成系统逻辑器件，一种数字集成电路的半成品，在其芯片上按一定排列方式集成了大量的门和触发器等基本逻辑元件，使用者可利用某种开发工具对其进行加工，即按设计要求将这些片内的元件连接起来，使之完成某个逻辑电路或系统的功能，成为一个可在实际电子系统中使用的专用集成电路。
数字逻辑电路的应用
数字逻辑电路的应用数字逻辑电路，作为电子技术领域的一门基础知识，广泛应用于各个领域。
它通过将信号转换为数字形式，并利用逻辑门进行逻辑运算，实现了诸多实际应用。
数字逻辑电路在计算机领域有着重要的应用。
计算机的运算、控制和存储等功能都是通过数字逻辑电路来实现的。
例如，计算机的中央处理器（CPU）中包含了大量的逻辑门电路，用于进行运算和控制操作。
同时，存储器模块也是由数字逻辑电路构成的，用于存储数据和指令。
数字逻辑电路的高速运算和可靠性，为计算机的高效工作提供了保障。
数字逻辑电路在通信领域也有广泛的应用。
通信设备中的信号处理、编解码、调制解调等功能，都是通过数字逻辑电路来实现的。
例如，数字电视机顶盒中的解码器，利用逻辑门电路将接收到的数字信号解码成图像和声音信号，实现了高清晰度的电视播放。
此外，数字逻辑电路还在移动通信领域中扮演着重要角色，用于实现手机等设备的信号处理和数据传输。
数字逻辑电路还在工业控制领域有着广泛的应用。
工业生产中的自动化控制系统通过数字逻辑电路来实现对各种设备和过程的控制。
例如，PLC（可编程逻辑控制器）就是一种基于数字逻辑电路的自动化控制设备，它能够对生产线上的各个设备进行精确的控制和调度。
数字逻辑电路的高稳定性和可靠性，使得工业控制系统能够实现高效、精确的生产控制。
数字逻辑电路在家庭电子产品中也有着广泛的应用。
例如，电视、音响、DVD播放器等家庭娱乐设备都采用了数字逻辑电路来实现信号处理和控制功能。
数字逻辑电路的高速运算和低功耗，使得这些设备能够提供更好的音视频效果，并且具有更高的能效。
数字逻辑电路还在安全领域有着重要的应用。
例如，安防系统中的入侵报警器，使用数字逻辑电路来实现对感应器信号的处理和报警控制。
此外，数字逻辑电路还被应用于身份识别系统、智能门禁系统等安全设备中，提供了高效、可靠的安全保障。
数字逻辑电路在计算机、通信、工业控制、家庭电子和安全等领域都有广泛的应用。
它的高速运算、低功耗和可靠性，为现代科技的发展提供了重要支持。
数字逻辑论文
数字逻辑论文院系：电子与信息工程学院班级： xxxxxxxxxxxxx姓名： xxx学号： xxxxxxxxxx8时间：2013年12月27日数字逻辑论文前言计算机辅助教学是当今教育领域的重要内容，是实现教育现代化的重要手段。
计算机仿真技术应用于教学是教育技术发展的一个飞跃。
EDA技术的出现和发展为先进的教育理念与电子技术教学的结合提供了良好条件。
数字逻辑是数字电路逻辑设计的简称，其内容是应用数字电路进行数字系统逻辑设计。
电子数字计算机是由具有各种逻辑功能的逻辑部件组成的，这些逻辑部件按其结构可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。
组合逻辑电路是由与门、或门和非门等门电路组合形成的逻辑电路；时序逻辑电路是由触发器和门电路组成的具有记忆能力的逻辑电路。
有了组合逻辑电路和时序逻辑电路，再进行合理的设计和安排，就可以表示和实现布尔代数的基本运算。
一．数字电路的发展历程与分类方法数字电路的发展：数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。
但其发展比模拟电路发展的更快。
从60年代开始，数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。
随后发展到中规模逻辑器件；70年代末，微处理器的出现，使数字集成电路的性能产生质的飞跃。
逻辑门是数字电路中一种重要的逻辑单元电路。
TTL逻辑门电路问世较早，其工艺经过不断改进，至今仍为主要的基本逻辑器件之一。
随着CMOS工艺的发展,TTL的主导地位受到了动摇，有被CMOS器件所取代的趋势。
近年来,可编程逻辑器件PLD特别是现历史老照片不能说的秘密场可编程门阵列FPGA的飞速进步，使数字电子技术开创了新局面，不仅规模大，而且将硬件与软件相结合，使器件的功能更加完善，使用更灵活。
数字逻辑电路分类：1、按功能来分：（1）组合逻辑电路：简称组合电路，它由最基本的的逻辑门电路组合而成。
特点是：输出值只与当时的输入值有关，即输出惟一地由当时的输入值决定。
电路没有记忆功能，输出状态随着输入状态的变化而变化，类似于电阻性电路，如加法器、译码器、编码器、数据选择器等都属于此类。
数字逻辑电路小论文
数字逻辑电路小论文 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】数字逻辑论文摘要：随着数字逻辑技术的发展，数字逻辑电路也逐步应用于我们生活的方方面面。
在数字机顶盒，数字电冰箱，数字洗衣机等领域均有所体现。
本文将大体介绍数字逻辑电路的发展历程、分类方法、数值、用途与特点，最后详细介绍数字逻辑电路的实际应用。
一．数字电路的发展历程与分类方法数字电路的发展：数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。
但其发展比模拟电路发展的更快。
从60年代开始，数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。
随后发展到中规模逻辑器件；70年代末，微处理器的出现，使数字集成电路的性能产生质的飞跃。
逻辑门是数字电路中一种重要的逻辑单元电路。
TTL逻辑门电路问世较早，其工艺经过不断改进，至今仍为主要的基本逻辑器件之一。
随着CMOS工艺的发展,TTL的主导地位受到了动摇，有被CMOS器件所取代的趋势。
近年来,可编程逻辑器件PLD特别是现场可编程门阵列FPGA的飞速进步，使数字电子技术开创了新局面，不仅规模大，而且将硬件与软件相结合，使器件的功能更加完善，使用更灵活。
数字逻辑电路分类：1、按功能来分：（1）组合逻辑电路：简称组合电路，它由最基本的的逻辑门电路组合而成。
特点是：输出值只与当时的输入值有关，即输出惟一地由当时的输入值决定。
电路没有记忆功能，输出状态随着输入状态的变化而变化，类似于电阻性电路，如加法器、译码器、编码器、数据选择器等都属于此类。
（2）时序逻辑电路：简称时序电路，它是由最基本的逻辑门电路加上反馈逻辑回路或器件组合而成的电路，与组合电路最本质的区别在于时序电路具有记忆功能。
时序电路的特点是：输出不仅取决于当时的输入值，而且还与电路过去的状态有关。
它类似于含储能元件的电感或电容的电路，如触发器、锁存器、计数器、移位寄存器、储存器等电路都是时序电路的典型器件。
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数字逻辑论文摘要：随着数字逻辑技术的发展，数字逻辑电路也逐步应用于我们生活的方方面面。
在数字机顶盒，数字电冰箱，数字洗衣机等领域均有所体现。
本文将大体介绍数字逻辑电路的发展历程、分类方法、数值、用途与特点，最后详细介绍数字逻辑电路的实际应用。
一．数字电路的发展历程与分类方法数字电路的发展：数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。
但其发展比模拟电路发展的更快。
从60年代开始，数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。
随后发展到中规模逻辑器件；70年代末，微处理器的出现，使数字集成电路的性能产生质的飞跃。
逻辑门是数字电路中一种重要的逻辑单元电路。
TTL逻辑门电路问世较早，其工艺经过不断改进，至今仍为主要的基本逻辑器件之一。
随着CMOS工艺的发展,TTL的主导地位受到了动摇，有被CMOS器件所取代的趋势。
近年来,可编程逻辑器件PLD特别是现场可编程门阵列FPGA的飞速进步，使数字电子技术开创了新局面，不仅规模大，而且将硬件与软件相结合，使器件的功能更加完善，使用更灵活。
数字逻辑电路分类：1、按功能来分：（1）组合逻辑电路：简称组合电路，它由最基本的的逻辑门电路组合而成。
特点是：输出值只与当时的输入值有关，即输出惟一地由当时的输入值决定。
电路没有记忆功能，输出状态随着输入状态的变化而变化，类似于电阻性电路，如加法器、译码器、编码器、数据选择器等都属于此类。
（2）时序逻辑电路：简称时序电路，它是由最基本的逻辑门电路加上反馈逻辑回路或器件组合而成的电路，与组合电路最本质的区别在于时序电路具有记忆功能。
时序电路的特点是：输出不仅取决于当时的输入值，而且还与电路过去的状态有关。
它类似于含储能元件的电感或电容的电路，如触发器、锁存器、计数器、移位寄存器、储存器等电路都是时序电路的典型器件。
2、按电路有无集成元器件来可分为分立元件数字电路和集成数字电路。
3、按集成电路的集成度进行分类可分为小规模集成数字电路(SSI)、中规模集成数字电路(MSI)、大规模集成数字电路(LSI)和超大规模集成数字电路(VLSI)。
4、按构成电路的半导体器件来分类可分为双极型数字电路和单极型数字电路。
二．数字逻辑电路的用途和特点数字电子电路中的后起之秀是数字逻辑电路。
把它叫做数字电路是因为电路中传递的虽然也是脉冲，但这些脉冲是用来表示二进制数码的，例如用高电平表示“ 1 ”，低电平表示“ 0 ”。
声音图像文字等信息经过数字化处理后变成了一串串电脉冲，它们被称为数字信号。
能处理数字信号的电路就称为数字电路。
这种电路同时又被叫做逻辑电路，那是因为电路中的“ 1 ”和“ 0 ”还具有逻辑意义，例如逻辑“ 1 ”和逻辑“ 0 ”可以分别表示电路的接通和断开、事件的是和否、逻辑推理的真和假等等。
电路的输出和输入之间是一种逻辑关系。
这种电路除了能进行二进制算术运算外还能完成逻辑运算和具有逻辑推理能力，所以才把它叫做逻辑电路。
由于数字逻辑电路有易于集成、传输质量高、有运算和逻辑推理能力等优点，因此被广泛用于计算机、自动控制、通信、测量等领域。
一般家电产品中，如定时器、告警器、控制器、电子钟表、电子玩具等都要用数字逻辑电路。
数字逻辑电路的第一个特点是为了突出“逻辑”两个字，使用的是独特的图形符号。
数字逻辑电路中有门电路和触发器两种基本单元电路，它们都是以晶体管和电阻等元件组成的，但在逻辑电路中我们只用几个简化了的图形符号去表示它们，而不画出它们的具体电路，也不管它们使用多高电压，是 TTL 电路还是 CMOS 电路等等。
按逻辑功能要求把这些图形符号组合起来画成的图就是逻辑电路图，它完全不同于一般的放大振荡或脉冲电路图。
数字电路中有关信息是包含在 0 和 1 的数字组合内的，所以只要电路能明显地区分开0 和 1 ， 0 和 1 的组合关系没有破坏就行，脉冲波形的好坏我们是不大理会的。
所以数字逻辑电路的第二个特点是我们主要关心它能完成什么样的逻辑功能，较少考虑它的电气参数性能等问题。
也因为这个原因，数字逻辑电路中使用了一些特殊的表达方法如真值表、特征方程等，还使用一些特殊的分析工具如逻辑代数、卡诺图等等，这些也都与放大振荡电路不同。
三．数字电路的数制在我们的日常生活中常用的进制主要是十进制（因为我们有十个手指，所以十进制是比较合理的选择，用手指可以表示十个数字，0的概念直到很久以后才出现，所以是1－10而不是0－9）。
例如：在早期设计的机械计算装置中,使用的不是二进制，而是十进制或者其他进制，利用齿轮的不同位置表示不同的数值，这种计算装置可能更加接近人类的思想方式。
比如说一个计算设备有十个齿轮，它们级连起来，每一个齿轮有十格，小齿轮转一圈大齿轮走一格。
这就是一个简单的十位十进制的数据表示设备了，可以表示0到999999999的数字。
配合其他的一些机械设备，这样一个简单的基于齿轮的装置就可以实现简单的十进制加减法了。
而在如今的信息化、数字社会，十进制不能满足人们的使用要求，从而出现了不同的进制，如我们常说的二进制、八进制、十六进制等二进制是计算技术中广泛采用的一种数制。
计算机运算基础采用二进制。
电脑的基础是二进制，电子计算机出现以后，使用电子管来表示十种状态过于复杂，所以所有的电子计算机中只有两种基本的状态，开和关。
也就是说，电子管的两种状态决定了以电子管为基础的电子计算机采用二进制来表示数字和数据。
这种通过不同的位置上面不同的符号表示数值的方法就是进制表示方法。
一个字是电脑中的基本存储单元，根据计算机字长的不同,字具有不同的位数，现代电脑的字长一般是32位的，也就是说，一个字的位数是32。
字节是8位的数据单元,一个字节可以表示0－255的数据。
对于32位字长的现代电脑，一个字等于4个字节，对于早期的16位的电脑，一个字等于2个字节。
八进制的数较二进制的数书写方便，常应用在电子计算机的计算中。
十六进制常用在单片机的编程里。
数制应用领域范围之广，一时难以一一举例，未来的世界数字化，期待着。
四、数字逻辑设计在生活中的应用随着数字机顶盒、数字高清电视和液晶平板电视的迅猛发展，日常消费电子产品中的数字视频解调接收器和视频图像处理信号接收前端的重要模块-模数转换器的应用越来越广泛，而且随着整机产品的功能和性能要求越来越高，功耗低面积小的数字视频片上系统(SoC)单芯片已经成为10位分辨率、多通道模数转换器的主要应用芯片，例如3通道采集RGB和YUV信号的视频模拟前端。
但是由于片上系统单芯片集成了大量的模拟电路和数字逻辑电路，内部时钟频率也非常高，因此导致电路噪声偏大，影响模数转换器的性能。
如何使模数转换器既拥有较强的抗干扰能力，同时达到低功耗的要求，越来越成为模拟集成电路研究的热点和难点。
论文主要研究了兼容0.18um 1.8V标准数字逻辑CMOS工艺应用于数字视频领域的流水线模数转换器，通过matlab的分析和优化，建立了系统级的设计框架，然后根据系统需求的采样率、输出分辨率等要求计算出影响模数转换器性能参数的限制指标。
再根据工艺参数和EDA工具设计出了晶体管级电路并进行了全电路性能仿真。
最后设计了整个模数转换器和测试芯片的布局及版图，完成了整个芯片设计的全部流程。
期间主要的研究成果和工作有以下几个方面： (1) 一般流水线模数转换器常用的动态比较器需要从外部输入参考源与输入信号进行比较然后输出数字域的结果，而本文提出的无输入参考源动态比较器不需要在比较器之外引入参考源而是利用比较器输入对管的差别产生比较阈值，这样减轻了参考源驱动电路的负载，排除了外部电路对动态比较器组成的子模数转换器模块的干扰，另外减少了外部引入参考源走线的数量进而减小了硅面积。
(2) 论文设计的低功耗高速模数转换器使用了1.8V电源，为了减少开关电容电路采样的信号失真，提出了一种新型的开关栅增压电路，使得信号开关器件的栅电压与输入信号无关，保持开关的导通电阻是常数，而且在增压传输路径中的开关导通电阻也与信号无关，从而降低了信号的谐波失真，提高了电路的动态范围。
此外，所有的NMOS开关电路的衬底始终接在电路的最低电平上，这样就使该电路可以在普通的0.18um 1.8V数字标准逻辑CMOS工艺上实现，从而降低了芯片制造成本。
(3) 虽然流水线模数转换器的冗余位数字校正(RSD)能够消除一定的误差，但是在低电压应用中，由于信号输入幅度相对较高，因此冗佘校正后的误差仍较大，为了保证整个模数转换器依然有良好的线性度和良好的信噪比，论文提出了内插冗余校正技术。
该技术的原理是：由于根据系统定义的噪声限制指标和制造工厂提供的工艺匹配参数可以计算出第i级之后插入一级冗余校正级。
因此内插冗余校正级可以把第i级的输出大于正常输入范围数倍之内的信号做为输入(主要是第1级到第i级累积的误差并被MDAC电路放大引起的)然后输出时校正到后级能接受的正常输入范围，这样就可以避免最终模数转换器输出钳位和饱和引起整个ADC 的线性度和动态范围的下降。
(4) 为了兼容标准数字逻辑工艺，MDAC中没有使用线性度较高的MiM电容，而是选择了三明治式金属层间电容(stack capacitor)，这需要通过仔细提取金属层间电容的寄生参数以确保电容的线性度能保证整个ADC的性能。
(5) 为了优化电路的功耗和面积，论文设计的流水线模数转换器采用了运算放大器复用技术，这样可以让相邻的两个MDAC共用一个运算放大器，有效地降低了功耗和面积。
论文进行了两次硅实验，实验一是使用0.5um 2层多晶硅3层金属CMOS混合信号工艺实现了1MHz采样的10位流水线模数转换器电路，验证满足静态参数特性和动态参数性能的设计方法；实验二是使用0.18um 1.8V单层多晶硅6层金属标准逻辑工艺实现了100MHz采样的10位流水线模数转换器。
在模数转换器的测试方面主要设计了高速电路应用的PCB板和整个测试平台环境搭建。
实验一和实验二的DNL分别为0.71 LSB和0.47LSB；INL分别为0.8LSB和0.55LSB；实现的有效位(ENOB)分别为9.7位(1MHz采样)和9.3位(100MHz采样)；芯片面积分别为1.7mm~2和0.98mm~2；功耗分别为45mW和63mW，其中实验二的功耗优质因子(FOM)和面积优质因子(FOM_A)分别为0.995pJ.V／Sa和1.55e-11mm~2／Sa，这两个指标达到了近几年收录在JSSC 和ISSCC等国际核心刊物的流水线模数转换器的研究成果，能够实现低功耗低硅面积数字视频及SoC嵌入式应用。
应用实例：1 三路抢答器图 1 是智力竞赛用的三路抢答器电路。
裁判按下开关 SA4 ，触发器全部被置零，进入准备状态。