Повышение помехоустойчивости аналого-цифровых систем на кристалле средствами адаптивной коррекции сложных функциональных блоков

• Автор: Сибагатуллин, Артур Гиниятович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 120 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1 Проблемы и задачи разработки аналого-цифровых систем

на кристалле

1.1 Методология «Система на Кристалле»

1.2 Разброс параметров элементов

1.3 Выбор методов коррекции для типовых технологических процессов

1.4 Влияние помех на распространение цифровых сигналов в

микросхеме

1.5 Электротермическая связь в аналоговых схемах на гетеро-

структурных биполярных транзисторах

1.6 Выводы к главе
Глава 2 Средства коррекции статистических отклонений параметров и динамических помех
2.1 Адаптивная коррекция напряжения смещения нуля компаратора
2.1.1 Причины появления и основные способы компенсации напряжения смещения нуля компаратора
2.1.2 Описание метода компенсации напряжения смещения нуля компаратора
2.1.3 Алгоритм компенсации напряжения смещения нуля компаратора
2.1.4 Использование компаратора с компенсацией напряжения смещения нуля в АЦП прямого преобразования
2.1.5 Результаты моделирования процесса коррекции
2.2 Коррекция ошибок, вызванных динамическими помехами
2.2.1 Ошибки в термометрическом коде
2.2.2 Усовершенствованный алгоритм коррекции ошибок в термометрическом коде
2.2.3 Определение вероятностей множественных ошибок в термометрическом коде
2.2.4 Реализация блока коррекции множественных ошибок в области точки перехода в термометрическом коде
2.3 Выводы к главе
Глава 3 Адаптация сложных функциональных блоков к условиям
применения
3.1 Адаптивный формирователь выходных сигналов
3.1.1 Инжекция неосновных носителей в подложку
3.1.2 Новый способ подавления инжекции неосновных носителей
в подложку в схеме адаптивного формирователя сигналов
3.2 Адаптивное управление линией связи
3.2.1 Помехи в линиях связи
3.2.2 Способы реализации линий связи
3.2.3 Моделирование различных реализаций линий связи
3.3 Учёт и компенсация влияния электротермической связи в аналоговых схемах на гетероструктурных биполярных транзисторах
3.3.1 Модель транзистора для учёта электротермической связи
3.3.2 Компенсация влияния электротермической связи в компараторах
3.4 Выводы к главе
Глава 4 Примеры реализации аналого-цифровых систем на кристалле
4.1 Аналоговый видеоинтерфейс
4.1.1 Цифровое сглаживание видеосигнала на выходе аналого-цифрового преобразователя
4.1.2 Кристалл аналогового видеоинтерфейса с трёхканальным аналого-цифровым преобразователем
4.2 Кристалл 10-канального АЦП для совмещённого навигационного приёмника
4.3 Выводы к главе
Заключение
Список литературы
Список сокращений
Приложение А Топологический чертёж кристалла аналогового
видеоинтерфейса с тремя каналами АЦП
Приложение Б Топологический чертёж кристалла 10-канального АЦП для совмещённого, навигационного приёмника гло-НАСС/аРБ
Приложение В Описания блоков для моделирования компаратора
с коррекцией напряжения смещения нуля

Такт необходимы для окончания переходных процессов в ЦАП. Таким образом, корректирующее напряжение квантованно изменяется от максимально возможного отрицательного к максимально возможному положительному значению. Если исходное «приведённое ко входу» напряжение смещения нуля компаратора лежит внутри корректируемого диапазона, то, как только корректирующее напряжение превысит его, сигнал Выход компаратора переключится в логическую единицу и процесс калибровки прекратится. Установка сигнала Переполнение кода ЦАП означает, что исходное «приведённое ко входу» отрицательное напряжение смещения нуля компаратора превышает по модулю значение максимального положительного корректирующего напряжения. В этом случае вырабатывается сигнал Ошибка и процесс калибровки также прекращается.
Процесс коррекции иллюстрирован на рис. 2.3. Для моделирования этого процесса было намеренно внесено смещение нуля посредством неравенства длины затвора транзисторов входной дифференциальной пары компаратора. Описания составных блоков компаратора для моделирования приведены в приложении В.
2.1.4 Использование компаратора с компенсацией напряжения смещения нуля в АЦП прямого преобразования
Структурная схема АЦП прямого преобразования с таким принципом коррекции представлена на рис. 2.4. Её особенностью является то, что каждый компаратор корректируется для своего входного опорного напряжения. Это, в какой-то мере, компенсирует ошибку из-за конечности ослабления синфазного сигнала во входном дифференциальном каскаде.