高速模数混合电路设计
12位40MSPS流水线型ADC电路设计
12位40MSPS流水线型ADC电路设计随着科技的不息进步，模拟信号的数字化处理变得愈发重要。
模数转换器(ADC)作为将模拟信号转换为数字信号的关键器件，广泛应用于通信、图像处理、音频设备等领域。
本文将介绍一种12位40MSPS流水线型ADC电路的设计。
1. 引言流水线型ADC是一种常见的高速高精度模数转换器。
它通过将转换过程拆分为多个子过程，以提高转换速率。
在本设计中，我们将使用流水线架构将转换过程划分为几个连续的阶段，并在每个阶段中使用并行处理来实现高速转换。
2. 流水线型ADC原理流水线型ADC主要包括前端模拟信号处理、数字信号处理和时钟控制三个部分。
前端模拟信号处理部分负责将模拟信号进行放大、滤波和采样保持。
数字信号处理部分负责将模拟信号进行逐位比较和编码。
时钟控制部分则负责产生各个阶段的时序控制信号。
3. 设计要求本次设计的ADC需要具备12位精度和40MSPS的采样速率。
为了实现这些要求，我们将进行如下的设计优化。
3.1 采样保持电路设计采样保持电路负责在每次时钟上升沿到来时，将输入信号的电压值保持在一个稳定的状态。
为了满足40MSPS的采样速率，我们选择使用高速运放和快速开关来实现高速采样。
3.2 逐位比较电路设计逐位比较电路负责将采样保持电路获得的模拟信号与参考电压进行逐位比较，以裁定该位的“1”或“0”。
为了保证12位精度，我们将使用高精度的比较器，并进行精确的参考电压生成和校准。
3.3 数字信号处理电路设计数字信号处理电路主要负责将逐位比较的结果进行编码，生成12位的数字输出。
为了达到40MSPS的转换速率，我们将使用并行处理技术，将比较器的输出同时送入多个编码器，并通过时钟控制将它们按照正确的次序进行组合，以实现高速转换。
4. 总体电路设计基于上述原理和要求，我们设计了一个包含采样保持电路、逐位比较电路和数字信号处理电路的流水线型ADC。
在详尽电路设计中，我们将选择合适的器件，并对各个子电路进行详尽设计和仿真。
模拟电路混合信号设计
模拟电路混合信号设计混合信号设计是指将模拟信号和数字信号结合起来进行设计和处理的一种技术。
在现代电子系统中，混合信号电路已经成为智能手机、物联网设备、汽车电子和医疗设备等众多应用领域的关键技术。
本文将讨论混合信号设计的基本原理、常用技术和设计流程。
一、混合信号设计的基本原理混合信号设计的基本原理是将模拟信号和数字信号相互转换并进行处理。
模拟信号是连续变化的信号，如声音、光线等；数字信号是离散的信号，通过编码方式将模拟信号转化为二进制数据。
混合信号设计就是利用模拟电路和数字电路相结合的方式，对混合信号进行处理和控制。
二、混合信号设计的常用技术1. 模数转换技术：模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号。
常见的ADC技术包括逐次逼近法、逐次逼近逆法和积分法等。
2. 数模转换技术：数模转换器（DAC）将数字信号转换为模拟信号。
常见的DAC技术包括串行DAC、并行DAC和PWM技术等。
3. 混合信号滤波技术：对混合信号进行滤波处理，以去除噪声和干扰。
常用的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
4. 时钟和定时技术：混合信号设计中需要精确的时钟信号和定时技术，以确保模拟信号和数字信号的同步和精度。
三、混合信号设计的流程1. 确定需求和规格：首先确定混合信号设计的需求和规格，包括系统的功能、性能、输入输出参数等。
2. 电路设计：根据需求和规格，进行混合信号电路的设计。
包括模拟电路和数字电路的设计，选择合适的模拟和数字器件。
3. 仿真和验证：利用模拟仿真和数字仿真工具对电路进行仿真和验证，以确保电路的功能和性能。
4. PCB设计和布局：根据电路设计，进行PCB设计和布局，确保信号的良好传输和电磁兼容性。
5. 组件选择和采购：选择合适的组件和器件，并进行采购。
6. 计算和优化：对电路进行计算和优化，以满足设计需求和规格。
7. 测试和调试：对设计的混合信号电路进行测试和调试，以验证电路的功能和性能。
数字模拟混合电路设计
江苏经贸职业技术学院毕业设计（论文）题目：数字和模拟混合系统的设计201 5 年05 月10 日数字和模拟混合系统的设计摘要本文通过讨论数模混合电路系统的设计。
了解数模混合系统电路的现状，了解数模混合电路在实际应用中有哪些难点，知道模混合系统电路的缺陷，通过成功案例的分析，找到解决模混合系统电路的缺陷，使数模混合电路更加完善。
文章首先了解数模混合电路系统设计的特点，通过软件的分析，对数模混合电路的发展状况进行了解，对数模混合电路的干扰进行分析，如何解决这些问题进行探讨，以及遗留的问题进行分析，对数模混合电路的一些关键问题进行阐述。
以及数模混合电路的集成电路进行的数字、模拟模块的划分。
以便了解更多的关于数模混合电路的知识。
关键词现状难点缺陷解决方法The desig n of digital and an alog mixed systemAbstract This paper discusses the design of mixed circuit system. The status quo of mixed circuit knowledge, understand the mixed circuit and what are the difficulties in the practical applicati on, know the defect mode of hybrid system circuit, through the an alysis of successful cases, find a solution to the defect mode mixing circuit, the mixed circuit more perfect.Firstly, understand the characteristics of digital analog hybrid circuit design system, through the software analysis, to understand the development of mixed circuit, analyze the interferenee in mixed sig nal circuits, discusses how to solve these problems, and the rema ining problems are analyzed, some key problems of mixed circuit were described. Division and analog IC circuit, the digital simulation module. In order to understand more about the mixed circuit knowledge.Keywords Prese nt situatio nThe difficultyDefectSolutio n引言 (5)第一章数模混合电路的现状分析 (6)1.1 数模混合电路的现状 (6)1.2 数模混合电路问题的产生 (6)1.3 数模混合电路的现有解决方案 (6)第二章数模混合电路案例 (7)2.1 模拟电路部分. (7)2.2 数字电路部分. (7)2.3 数模混合时钟电路 (7)2.3.1 模拟电路原理图 (8)2.3.2 模拟电路仿真图 (8)2.3.3 数模混合时钟电路显示仿真图 (9)第三章数模混合电路的问题与分析 (10)3.1 数模混合电路的解决分割问题方案 (10)3.1.1 按电路功能分割接地面 (10)3.1.2 采用局部接地 (11)3.1.3 采用“统一地平面” (12)3.1.4 数字和模拟电源做为电源面分割 (13)3.2 数模混合电路缺陷解决方案不足 (13)3.3 解决方案实施重点 (13)3.4 数模混合电路未来的发展 (13)第四章数模混合电路噪音解决方案的的总结 (14)参考文献 (15)由于数字技术的飞速发展，数模混合系统在社会中得到广泛运用，特别在计算机技术等电子产品中的高速发展中普及，在现在通信、控制及检测领域中，信号的处理都是运用了模数混合技术。
南华大学黄智伟 为模数混合系统中的模拟电路设计一个供电电路.pdf
南华大学黄智伟为模数混合系统中的模拟电路设计一个供电电路电子设计竞赛的作品通常是一个模数混合系统，模拟电路是其不可缺少的部分。
数字电路通常可以采用开关电源供电。
模拟电路可以与数字电路共用一个电源。
但模拟电路如果直接采用开关电源供电，特别是模拟前端小信号检测和放大电路，开关稳压器的输出的噪声电压，将会对模拟电路造成不能容忍的干扰。
模拟电路需要采用单独供电，建议为模数混合系统中的模拟电路设计一个供电电路。
1. 模数混合系统的电源电路结构在一个模数混合系统中，电源电路通常采用开关稳压电路。
如图1（b）所示，开关稳压器的输出具有较高的噪声电压，显然会对模拟电路造成干扰。
特别是对模拟前端小信号检测和放大电路而言，模拟前端小信号检测和放大电路，往往将远大于所检测的小信号电压，这将是不可容忍的。
例如图1（a）所示，模拟前端小信号检测和放大电路供电需要采用专门的稳压器电路提供[1]。
（a）模拟前端小信号检测和放大电路供电电路（b）电路输出波形图1 模数混合系统的电源电路2. 正电压输出线性稳压器电路TI公司可以提供系列正电压输出线性稳压器芯片。
其中：TPS7A49xx正电压输出线性稳压器的输入电压范围为+3V 到+36V；噪声为：12.7µV RMS (20Hz~20kHz) ，15.4µV RMS (10Hz~ 100kHz) ；PSRR为– 72dB (120Hz)；可调节的输出电压范围为+1.194V到+33V；最大输出电流为150mA；输入输出压降260mV@100mA，外接陶瓷电容器≥ 2.2µF；采用MSOP-8 PowerPAD™ 封装；工作温度范围为–40°C~+125°C。
TPS7A49xx正电压输出线性稳压器典型应用电路[2]如图2所示，电路参数计算如下：（1）（2）式中，V REF为芯片内部基准电压（1.176 V~1.212 V），典型值为1.194V。
数模混合信号电路设计技术分享
数模混合信号电路设计技术分享混合信号电路设计既包括模拟电路设计，也包括数字电路设计，是一门综合性强的技术，常在通信、医疗和工业控制等领域得到广泛应用。
数模混合信号电路设计技术是一项重要且复杂的工作，需要设计师具备一定的数学、物理、电子学和计算机等知识，下面我将分享一些关于数模混合信号电路设计技术的内容。
首先，数模混合信号电路设计需要设计师对模拟电路和数字电路均有较深的理解。
模拟电路主要处理模拟信号，它以连续的方式表示信号，而数字电路则主要处理数字信号，以离散的方式表示信号。
在混合信号电路设计中，需要设计师根据具体的需求有效地整合模拟和数字电路，以实现所需的功能和性能。
因此，设计师需要了解模拟信号处理和数字信号处理的原理，掌握模拟电路和数字电路的设计方法。
其次，数模混合信号电路设计技术中，模拟信号和数字信号之间的转换是关键的一步。
在实际的电子系统中，模拟信号和数字信号需要相互转换，这就需要设计师使用数模转换器，即ADC（模数转换器）和DAC（数模转换器）。
ADC负责将模拟信号转换为数字信号，而DAC则负责将数字信号转换为模拟信号。
设计师需要根据具体的应用需求选择合适的ADC和DAC，并合理布局在电路中，以确保转换的准确性和稳定性。
此外，数模混合信号电路设计还要考虑功耗、速度和精度等方面的问题。
随着科技的不断发展，电子设备对功耗、速度和精度等性能指标的要求越来越高。
设计师在进行数模混合信号电路设计时，需要在功耗、速度和精度之间找到平衡点，满足产品的性能需求和成本控制。
因此，设计师需要选取合适的元件、进行仿真和优化设计，以提高电路的性能和稳定性。
最后，数模混合信号电路设计是一个复杂而有挑战性的工作，需要设计师具备较强的动手能力和创新意识。
在实际的设计过程中，设计师可能会面临各种问题和挑战，需要灵活应对，通过分析、设计和验证等步骤来解决问题。
设计师还需要不断学习和提升自己的技术水平，掌握最新的数模混合信号电路设计技术，以适应不断变化的市场需求。
一个用于高速高精度流水线模数转换器的采样保持电路设计
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关键词 ： 流水线模数 转换 ； 采样保持 ； 运算放大 器
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摘
要： 设计了一个可 用于高 速高 精度流水线模数转换 器的采样保 持电路 ． 运放采用 全差分套筒 式增益自举 ， 增益
可达 １０ｄ ， ３ Ｂ 带宽 ７３Ｍ ｌ 采 用 栅 压 自举 开 关 ， 减 少与 输 入信 号 相 关 的 非线 性 失 真 ， 高线 性 度． ＴＭ ８ ｔ ． ｚ 来 提 在 ＳＣ
10bit500MS_sPipeline-SARADC的设计
摘要模数转换器（ADC）作为现代通信系统中的关键电路，其性能直接决定了通信系统的整体性能。
在需要中等精度高速ADC的应用场合，如无线网802.11ac通信协议等，流水线逐次逼近型模数转换器（Pipeline-SAR ADC）以其兼顾高速和低功耗的结构特点、对先进工艺兼容良好等优良特性被广泛使用。
针对现代高速通信系统的应用场合，论文设计了一款10bit 500MS/s的Pipeline-SAR ADC，其系统架构为两级结构，两级SAR ADC都实现6bit的数据量化，级间放大器提供4倍增益，设置2bit 级间冗余。
在第一级SAR ADC中，提出了一种基于自关断比较器的非环路（Loop-unrolled）结构，在每位比较完成后，通过自关断信号将当前位比较器关断，在不影响比较器锁存级保持数据的前提下，极大减小了Loop-unrolled结构的功耗；同时，针对Loop-unrolled结构多个比较器之间的失调失配，采用了一种基于参考比较器的后台失调校准方法，参考比较器的引入使得该校准方法可以在不增加额外校准时间的前提下完成后台校准，保证了系统的高速特性。
级间放大器采用了一种增益稳定的动态放大器，通过将动态放大器的增益构造为同种参数比例乘积的形式，实现增益稳定，并对其工作时序进行了优化，避免了额外时钟相的引入。
第二级SAR ADC采用了两路交替比较器结构，同时对两个比较器采用了前台失调校准，以避免引入额外的校准时间。
由于级间放大器仅提供4倍增益，第二级的量化范围较小，本文在第二级电容阵列的设计上使用了非二进制冗余，以减小DAC建立误差造成的影响。
本文还设计了数字码整合电路、全局时钟产生电路，以保证整个Pipeline-SAR ADC设计的完整性。
本文基于TSMC 40nm CMOS工艺设计了具体的电路与版图。
后仿真结果表明，在1.1V电源电压下，采样率为500MS/s时，输入近奈奎斯特频率的信号，在tt工艺角下，有效位数（ENOB）达到9.2位，无杂散动态范围（SFDR）达到64.5dB，功耗为7.52mW，FoM值为25.76fJ/conv.step，达到设计指标要求。
基于AD9226的FPGA高速数据采集电路设计
2021.11设计研发基于AD9226的FPGA高速数据采集电路设计钱素琴，孙悦(东华大学,上海，201620)摘要：本文对12位精度、65Msps釆样率的高速模数转换器AD9226进行了介绍，在此基础上提出了高速数据釆集电路的设计方案，主要是在AD转换电路的基础上提供了相应的电位移动及其衰减电路和电源电路。
最后结合FPGA硬件编程对双通道的高速数据釆集系统进行测试,成功釆集到了50Msps的数据，验证了该方案的可行性。
关键词：AD9226；高速数据釆集；电路设计；FPGADesign of FPGA high-speed data acquisition circuit based on AD9226Qian Suqin,Sun Yue(Donghua University,Shanghai,201620)Abstract：This paper introduces AD9226,a high-speed analog-to-digital converter with12bit accuracy and65Msps sampling rate.Based on this,a design scheme of high-speed data acquisition circuit is proposed,which mainly provides the corresponding input attenuation circuit and power supply circuit on the basis of AD conversion circuit*Finally,combined with FPGA hardware programming, the dual channel high-speed data acquisition system is tested,and the data of50Msps is collected successfully,which verifies the feasibility of the scheme.Keywords:AD9226;high-speed data acquisition;circuit design;FPGAo引言在科学技术研究和工业生产的各行各业中，数据采集处理系统应用广泛,如文献1将其应用在箭载测控系统中［1］,文献2将其应用在套管井超声成像系统中［2］等。