8位saradc設(shè)計說明書(編輯修改稿)
2025-06-09 18:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 中各支路的偏置電流分別設(shè)為(I為1個電流單位)M4管8I；；M7管4I；M8管4I。例如：第一級的輸出端p_out25和p_out24，分別接了MF MFMFMF4。這四個管子的工作過程如下：1) 當Vin1與Vin2之差在運放發(fā)生轉(zhuǎn)換的電壓范圍之內(nèi)時，會造成M1管和M2管流過的電流失衡。，為符合基爾霍夫電流定律，流過MF2的電流為I，MF1沒有電流，對應(yīng)的P_OUT24降到MF1管的閾值電壓以下。第一級的輸出電壓由MF1管和MF2管的Vgs設(shè)定。這時，MF3和MF4的Vgs都小于Vth，都關(guān)斷。2) 當Vin1與Vin2之差大于轉(zhuǎn)換電壓時，M1和M2一個飽和，一個截止。例如，Vin2遠小于Vin1，M1截止，8I的電流全部流過M2管， P_OUT25P_OUT24的差值足以大于MF4管的Vgs，則MF4管有電流流過，使P_OUT24的電壓稍微升高，減小P_OUT25P_OUT24的差值。升高的幅度取決于MF3和MF4的寬長比。模擬結(jié)果也說明了這一點。附：a) 當vin相差較大時，有鉗位二極管的情況：P_OUT24=, P_OUT25=b) 當vin相差較大時，沒有鉗位二極管的情況：X24=, x25=c) 當vin相差較小時，有鉗位二極管的情況：P_OUT24=, P_OUT25=d) 當vin相差較小時，沒有鉗位二極管的情況：X24=, x25= ss情況下比較器的仿真結(jié)果分析，net041和net078為比較器的兩個輸入端，第一級比較器的輸出端P_OUT24和P_OUT25相差很大，=51ns。 ss情況下比較器的仿真結(jié)果分析，延時明顯增加，第一級的兩個輸出端電壓相差56mv左右，反饋的MFMF2都打開，MFMF4關(guān)閉，流過的電流之差就是輸入管流過的電流之差。 可變增益結(jié)構(gòu)，比較器的一個輸入端為vp，其輸出端為vp_out；另一個為vn，其輸出端為vn_out。采樣時，開關(guān)S1閉合，vp_out連接到它的輸入端vp；S2閉合，vn_out連接到底下的折疊pmos的柵極，作為偏置電壓，為比較器提供電流源，而vn則接上vcm，這樣形成單位負反饋，輸入端vp的電壓跟隨vcm，失調(diào)電壓存儲在采樣電容Cs1上。 帶采樣保持電路的第一級采樣結(jié)束后，S1先斷開，S2隨后斷開，接著clk變?yōu)榈碗娖剑碫s1和Vs2的傳輸門斷開。此時，控制Mn和Mp的信號將會打開Mn和Mp，DAC電壓接入，這時將會發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，此時的等效電路如下。例如： (a) (b)圖3. 6 (a)Mn和Mp未開；(b)Mn和Mp導通，DAC電壓接入時的情況 (a) (b)圖3. 7 (a)比較器Vp端的輸入 (b) 比較器Vn端的輸入在實際的電路中，為了方便推導理解，將Vs2和Vn之間接的電容等效為電容C，Vs1與Vp之間和Data0~ Data7與Vp之間接的電容也可以等效為電容C，如圖3. 7示Vp和Vn各有四個相同的此種輸入結(jié)構(gòu)的電容，根據(jù)控制信號的不同，它們有不同的輸入狀態(tài)。設(shè)Cs1=nC，Cs2=nC,即Vs1和Vs2都只接入兩塊電容時， Mn和Mp導通后，由于有接地電容，存在電荷重分配，電容上的電荷轉(zhuǎn)移情況假設(shè)如下： 圖3. 8 電荷轉(zhuǎn)移圖易解得電容Cd上的電壓變化量為則接上DAC電壓后，設(shè)接入的DAC電容為Cd’，的有此時比較器的另一端固定為Vc
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