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数据转换器作为模拟信号处理系统和数字信号处理系统之间的接口,应用十分广泛。模数转换器可以应用在音频、视频、传感器、仪表和通信等领域。针对不同领域的应用要求,模数转换器的实现方式也不尽相同。
逐次逼近寄存器型模数转换器是采样速率低于5Msps的中等转换速率和分辨率的转换器结构,它具有功耗低、面积小等特点。这些特点使其具有很宽的应用范围。比如便携式或电池供电的设备、工业控制和数据/信号采集器等。
本文设计了一种可以嵌入在微控制系统中的8位多通道逐次逼近模数转换器。它基于上华0.6urnN阱CMOS工艺,采用电荷重分配的转换结构,使用电容下极板采样技术,应用可以驱动大的容性负载的电路结构,通过系统总线对4路输入通道、4种时钟以及参考电压进行选择,并且能够在微控制器处于休眠模式下还能工作。
在此转换器的设计中,采用相关EDA工具,完成了电路的设计、仿真、版图设计以及后仿真。仿真结果表明,在工艺模型、电压和温度的组合条件下,转换器可以满足嵌入在微控制器中的应用。产品实测也证明了这一点。