適用于生化微傳感SOC的嵌入式CMOS A-D轉(zhuǎn)換器的研究.pdf

1、隨著VLSI工藝技術(shù)的迅速發(fā)展，SOC設(shè)計(jì)成為當(dāng)今集成電路研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。而生化微傳感SOC是生化微傳感器、微電子電路相結(jié)合的單芯片生化分析微系統(tǒng)，是SOC未來發(fā)展的一個重要分支。本論文研究的片內(nèi)嵌入式ADC系統(tǒng)就是面對這一發(fā)展趨勢而提出的。 針對生化微傳感SOC的應(yīng)用以及生化微傳感器輸出信號的特點(diǎn)，綜合考慮轉(zhuǎn)換速度、分辨率、功耗和多通道切換等指標(biāo)，本論文選定CR SARADC結(jié)構(gòu)作為研究對象。 首次提出一種用于定量分

2、析CR SAR ADC系統(tǒng)工藝誤差的半解析模型。主要研究其所能達(dá)到的分辨率與電容陣列工藝匹配偏差的對應(yīng)關(guān)系，可直接用于ADC器件參數(shù)、工藝參數(shù)和版圖結(jié)構(gòu)之間的選擇。并經(jīng)Monte Carlo統(tǒng)計(jì)、最壞情況等分析方法驗(yàn)證。 基于CR SAR ADC各組成單元模塊的設(shè)計(jì)，進(jìn)行了ADC的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和整體版圖設(shè)計(jì)。并對所有設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行Cadence Spectre仿真和DRC、INS驗(yàn)證；其中電容陣列主要采用“共質(zhì)心”和“虛擬”結(jié)構(gòu)