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数模转换器被认为是标准通用的模拟电路之一,在数字处理系统中有着广泛的应用。数字处理技术的快速发展,对数模转换器提出了更高的要求:更高的速度、更高的分辨率、更低的功耗和更低的工作电压等等。分段式电流舵型结构适合于设计高速高精度数模转换器。 本文较全面地讨论了一种12-bit,100MSPS CMOS电流舵型DAC。在认真研究了国内外DAC发展动向的基础上,通过对传统DAC的比较和分析,并在对二进制码和温度码进行详细分析之后,确定了本课题所采用的DAC分段电流舵型方式,并且对数模转换器的工作原理和电路结构进行了深入研究,综合论述了影响DAC的多种因素,确定了6+4+2的分段方式。 在DAC的设计过程中,需要对失配、对称开关、锁存器、电流源、带隙基准、译码器、分段等诸多理论和设计方法进行探讨。本文在详细理论分析的同时,给出了这些电路的具体结构、参数设置和仿真结果,并对版图的设计作了比较全面的分析。 本文中的电路均是采用3.3V单电源供电的SMIC 0.35μm CMOS混合信号工艺模型,并利用HSPICE与Cadence的Spectre模拟仿真软件对所设计的电路进行了模拟仿真。最终,本文所设计的12位100MSPS电流舵型数模转换器模拟仿真顺利通过。