一種單端10-bit SAR ADC IP核的設計
2 版圖設計與系統(tǒng)仿真
本設計基于Cadence Virtuoso版圖編輯工具對SAR ADC進行布局布線和版圖繪制。電容陣列采用MIM(metal-insulator-metal)電容,提高了工藝兼容性,減小了成本。在版圖布局方面,電容陣列采用對稱的布局方式進行布局,有效地減小了電容匹配誤差。由于本文的逐次逼近寄存器及控制電路是采用verilog編碼,并通過Encounter工具生成的數(shù)字電路,因此本文將數(shù)字電路和模擬電路分開布局,并用電地環(huán)進行隔離,以防止相互干擾。電路版圖如圖7所示,芯片版圖面積約為800μmx340μm。最后利用Assura軟件從版圖生成了帶寄生參數(shù)的網(wǎng)表,并進行了后仿真,以驗證電容不匹配及寄生參數(shù)等對電路的精度、速度的影響。在采樣速度為1-MS/s,信號頻率為50 kHz的情況下,后仿真的3種工藝角結果如表1所示。從表1中可以看出,ADC的有效位數(shù)為9.3 bit左右,基本達到預期目標,可以正常工作。本文引用地址:http://2s4d.com/article/176406.htm
3 結論
文中設計了一種單端10-bit SAR ADC IP核,分析了整個系統(tǒng)的主框架和數(shù)模轉換電路(DAC)以及比較器。采用XFAB 0.35μm CMOS工藝,利用Cadence Spectre軟件,對系統(tǒng)進行了仿真。仿真結果表明在電源電壓3.3 V,輸入電壓范圍0~1.5 V,采樣速率為1 MHz,輸入信號頻率50 kHz的情況下,測得有效位數(shù)ENOB為9.37 bit,SNR為58.69 dB,SFDR為72.86 dB,THD為67.51 dB,SNDR為58.16 dB,功耗僅為
4 mW。滿足設計需求,可以應用于單端輸入信號電路中。
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