12位采样率800MSa的开环驱动开关电容DAC设计

dac模块选型方法和规则DAC（数字到模拟转换器）模块选型方法和规则如下：1. 确定转换精度：首先，根据系统的需求，确定DAC模块的转换精度。

常见的转换精度有8位、12位、16位等。

转换精度越高，输出电压信号的分辨率越高，但同时也会带来更高的成本和功耗。

2. 确定输出电压范围：根据系统需求，确定DAC模块的输出电压范围。

这将有助于选择合适的电源电压和电阻网络。

3. 选择接口类型：根据系统硬件接口需求，选择合适的DAC接口类型。

常见的接口类型有并行接口、串行接口（如SPI、I2C等）。

4. 考虑速度和稳定性：根据系统对DAC模块的实时性和稳定性的要求，选择合适的器件。

一般来说，转换速度越快，响应时间越短，但也会带来更高的成本。

稳定性方面，要考虑温度稳定性、电源稳定性等因素。

5. 确定封装和功率：根据系统板的空间要求和功耗要求，选择合适的封装和功率等级的DAC模块。

6. 考虑外围元器件：DAC模块通常需要一些外围元器件，如电阻、电容等，以实现电压调整、滤波等功能。

在选型时，要考虑这些外围元器件的匹配性。

7. 参考设计和应用手册：查阅DAC模块的生产商提供的参考设计和应用手册，了解模块的实际性能参数，以确保其符合系统需求。

8. 考虑成本和可靠性：在满足性能要求的基础上，综合考虑成本和可靠性因素，选择合适的DAC模块。

9. 测试和验证：在选型过程中，可以通过仿真、测试等方法，验证DAC模块是否满足系统需求。

如有必要，可以进行实际测试，以确保其在实际应用中的性能。

10. 考虑供应商支持：选择具有良好技术支持和售后服务的DAC模块供应商，以便在后续使用过程中遇到问题时能得到及时解决。

综上所述，在DAC模块选型过程中，要综合考虑性能、成本、可靠性等多方面因素，选择合适的模块。

同时，密切关注行业新技术和发展趋势，以便及时了解并引入更先进的DAC解决方案。

一个12bit 800MSPS电流舵结构的高速DAC的设计 2021年050712bit 800MSPS电流舵结构的高速DAC设计关保贞深圳集成电路设计产业化基地管理中心摘要：本文设计了一个分辨率为12位，采样频率为800 MHz的高速电流舵结构DAC。

该设计基于TSMC 0.18 um CMOS工艺，采用了二进制码控制和温度计码译码控制相结合的方式，从而在降低DNL误差和减小毛刺的同时，又能实现较小的芯片面积和功耗。

为达到高的精度和高的转换速度，该设计在系统结构、电路结构以及芯片版图等方面都做了优化。

关键词：电流舵温度计译码高速DAC1引言随着通信、多媒体技术和计算机技术的快速发展，D/A转换器（Digital-to-Analog Converter，DAC）被广泛应用于国防、生活、工业自动化等各领域。

速度、精度、功耗和芯片面积是DAC设计中的4个重要约束条件。

传统的电压分配或电荷分配DAC，在输出端都需要电流/电压转换的放大器，从而限制了DAC的速度与精度。

此外，传统的电流分配DAC需要用一个很大的器件来分配电流，会占用很大的面积。

目前，可内嵌的高速、高精度、低功耗DAC是模拟集成电路领域中的研究热点之一。

电流舵DAC（CSDAC）作为一种能实现更高速、更高线性度、更小面积的DAC，获得了广泛的应用。

CSDAC有二进制权值型和温度计译码型两种实现方式。

其中，二进制权值型DAC电路结构简单，但总谐波失真（THD）较大，单调性很差。

温度计译码型DAC需要复杂的译码电路，芯片面积较大。

综合二进制和温度型结构的优点，本文采用TSMC 0.18 um CMOS工艺设计了一个分辨率为12位、采样频率为800 MHz的DAC。

达到了在保持高采样率基础上保证单调性及降低谐波失真的目的。

2 CSDAC的结构及设计指标CSDAC的结构如图1所示，包括以下几个主要部分：电流基准单元，电流源阵列(SCA)，电流舵开关，锁存器阵列，译码器和时钟驱动单元。

cadence12位dac课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

知识目标要求学生掌握Cadence12位DAC的基本原理和操作方法；技能目标要求学生能够运用Cadence12位DAC进行简单的电路设计和仿真；情感态度价值观目标要求学生培养对电子技术的兴趣和热情，提高创新意识和团队协作能力。

通过分析课程性质、学生特点和教学要求，我们将目标分解为具体的学习成果。

课程目标旨在培养学生的实际操作能力，使他们在掌握理论知识的基础上，能够独立完成电路设计和仿真任务。

二、教学内容根据课程目标，我们选择和了以下教学内容：1.Cadence12位DAC的基本原理：包括12位DAC的结构、工作原理和性能指标。

2.Cadence12位DAC的操作方法：包括软件安装、界面熟悉、基本操作和功能模块的使用。

3.电路设计与仿真：包括电路图绘制、参数设置、仿真分析和结果输出。

教学大纲将按照以下顺序进行教学：1.导论：介绍Cadence12位DAC的基本原理和操作方法。

2.实践操作：学生分组进行电路设计和仿真实验。

3.结果分析与讨论：学生展示实验结果，进行分析和讨论。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，我们将采用多种教学方法：1.讲授法：讲解Cadence12位DAC的基本原理和操作方法。

2.案例分析法：分析实际电路设计案例，引导学生运用所学知识。

3.实验法：学生分组进行电路设计和仿真实验，提高实际操作能力。

四、教学资源我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的Cadence12位DAC教材。

2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料：制作课件、视频等教学资料，提高学生的学习兴趣。

4.实验设备：配置足够的实验设备，确保每个学生都能进行实际操作。

通过以上教学资源的支持，我们将帮助学生更好地掌握Cadence12位DAC的知识和技能，提高实际操作能力。

一种12位分段式电流舵DAC电路设计卞艳;屠卫洁;徐大诚【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2015(38)16【摘要】针对SoC中DAC设计越来越受面积和功耗的制约,采用分段式结构,提出一种应用于SoC模拟输出前端的12位100 MS/s电流舵型D/A转换器,其中高6位为温度计码,低6位为改进型Fibonacci数列,其减小了DAC的面积和毛刺.电路基于SMIC 0.13 μm CMOS工艺,在1.2 V/3.3 V(数字/模拟)双电源供电下,满摆幅输出电流20 mA.在100 MHz采样频率、49.7 MHz输入信号下,无杂散动态范围(SFDR)达到89.448 dB,INL和DNL均小于0.5 LSB.%Since the design of DAC in SoC is more and more conditioned by area and power consumption,a 12-bit 100 MS/s current steering DAC applied to analog output front-end of SoC is proposed,in which a segmented architecture is employed. In this circuit,high 6-bit is thermometer code while low 6-bit is the improved Fibonacci Series which can cut down the area and glitch of DAC. Based upon SMIC 0.13μm CMOS process,the full-swing output current is 20 mA under the condition of 1.2 V/3.3 V dual power supply(digital and analog). Simulation results show that both INL and DNL are all lower than 0.5 LSB,and the SFDR is up to 89.448 dB under the condition of 49.7 MHz input signal frequency at 100MHz sampling rate.【总页数】4页(P106-109)【作者】卞艳;屠卫洁;徐大诚【作者单位】苏州大学电子信息学院,江苏苏州 215000;苏州大学电子信息学院,江苏苏州 215000;苏州大学电子信息学院,江苏苏州 215000【正文语种】中文【中图分类】TN86-34;TN402【相关文献】1.一种应用于10MHz8位SAR ADC的分段式DAC电路设计 [J], 徐韦佳;田俊杰;李延标;许凤慧;2.一种10bit200MS/s分段式电流舵DAC设计 [J], 王帅;黄海生;李鑫;尹强;李东亚3.一种12位500MS/s分段型电流舵DAC的设计 [J], 黎佳4.一种10bit50MSps分段式电流舵DAC设计 [J], 吴晓宇;杨兵;武锦;吴旦昱5.基于布朗运动的分段式电流舵DAC成品率研究 [J], 傅文渊;王向展因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

12-bit_1GS-s电流舵DAC的设计随着现代通信系统的快速发展，对高速、高分辨率数字模拟转换器（DAC）的需求也越来越大。

在这个背景下，本文将介绍一种12位分辨率、1GS/s采样率的电流舵型数字模拟转换器的设计。

首先，我们需要了解什么是电流舵型数字模拟转换器。

电流舵型DAC是一种常见的数字模拟转换器，它根据输入的数字代码，通过调节输出电流的大小来实现模拟信号的重建。

它由数字部分和模拟部分组成，其中数字部分负责将输入的数字代码转换为相应的电流值，而模拟部分则根据这些电流值生成模拟输出信号。

为了实现高分辨率和高采样率，本设计采用了12位分辨率和1GS/s的采样率。

首先，我们需要一个高速的时钟信号来驱动DAC的数字部分。

为了实现1GS/s的采样率，我们选择了一种高速时钟源，并通过合理的布线和电源设计来降低时钟信号的抖动和噪声。

接下来是数字部分的设计。

我们选择了一种12位分辨率的数字-模拟转换器芯片，并进行了合适的配置和校准，以确保高精度的输出。

在数字部分中，我们还加入了一些增强技术，如数据插值和误差校正，以提高系统的性能和稳定性。

最后是模拟部分的设计。

模拟部分主要由电流源和电流转换电路组成。

电流源负责产生不同大小的电流，而电流转换电路则将这些电流转换为相应的模拟输出信号。

在模拟部分的设计中，我们采用了一些高性能的电流源和电流转换器，并通过合理的布局和补偿技术来提高系统的线性度和动态范围。

通过以上设计，我们成功地实现了一种12位分辨率、1GS/s 采样率的电流舵型DAC。

该设计不仅满足了现代通信系统对高速、高分辨率DAC的需求，而且具有较高的性能和稳定性。

在未来的研究中，我们将进一步优化设计，以满足不断增长的通信系统需求。

基于单片机的12位PWMDAC的设计首先，让我们来了解PWM（脉冲宽度调制）的概念。

PWM是一种将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的技术。

它通过改变信号的脉冲宽度来实现对模拟信号的控制。

在PWM信号中，信号的频率是固定的，而占空比（脉冲宽度与周期的比值）决定了信号的幅值。

通过改变占空比，我们可以控制模拟信号的幅值，从而实现模拟输出的控制。

在本设计中，使用12位的PWMDAC，意味着我们的信号可以分为2^12=4096个离散的幅值。

换句话说，我们可以将模拟信号的幅值控制在0到4095之间的任意值。

为了实现这一设计，我们需要以下步骤：1. 选择合适的MCU：选择一款能够实现12位PWM输出的MCU。

常见的MCU如Arduino、Raspberry Pi等都能够实现这个功能。

2. 设置PWM输出：使用MCU的编程接口（如Arduino IDE）设置PWM输出的频率和占空比。

确保频率适合于应用，并且占空比的分辨率足够高，以便实现12位的精度。

3.创建占空比表：利用MCU的编程接口，在代码中创建一个占空比表。

表中的每个元素代表一个特定的占空比值，从0到4095、根据需要，可以在代码中设置不同的占空比表，以便在不同的应用中使用不同的幅值。

4.输出模拟信号：使用占空比表和PWM输出设置，将数字信号转换为模拟信号。

根据需要，在不同的时间段使用不同的占空比值，以实现特定的模拟信号输出。

上述的步骤可以基于MCU的编程接口进行实现。

使用编程语言（如C++或Python），可以编写代码，控制PWM输出和模拟信号的生成。

此外，可以利用MCU上的GPIO（通用输入输出引脚）来连接外部电路或设备，将模拟信号传递到需要控制的电路或设备中。

基于单片机的12位PWMDAC设计可以应用于许多领域，包括音频处理、电机控制和传感器信号处理等。

例如，在音频处理中，可以使用PWMDAC来控制音量、频率和音色等参数。

在电机控制中，可以使用PWMDAC来调节电机的转速和方向。

12位200MHz电流舵DAC的设计魏淑华;王铁山;戴澜;曹金英;鲁岩【摘要】本文基于SMIC 0.18μm工艺,设计了一个电源电压为3.3V,满偏电流为20m A,二进制码和温度计码分段译码方式的12位200MHz电流舵型数模转换器(DAC)。

在此电路中设计了高频下具有高输出阻抗的PMOS共源共栅电流源,从而保证了电路具有良好的SFDR。

高位电流源版图采用了Q2 Random Walk布局方式来尽量减少因版图布局引起的误差。

在信号频率0.999876 MHz,采样频率200 MHz情况下SFDR仿真结果超过77d B。

【期刊名称】《电子技术与软件工程》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】3页(P152-154)【关键词】分段式电流舵;数模转换器;共源共栅电流源;SFDR【作者】魏淑华;王铁山;戴澜;曹金英;鲁岩【作者单位】北方工业大学微电子系;;;;;【正文语种】中文【中图分类】TN7921 引言随着数字技术和数字计算机的发展，数字信号转换为模拟信号（即DAC）成为了现代集成电路设计的重要部分。

DAC 不仅在整个数字和模拟系统的接口电路中起到了关键的作用，同时也是信号处理系统的重要组成部分，长期以来在图像处理、通讯、卫星、测控系统以及军事雷达信号检测等不同领域有着广泛的应用，其中应用在通讯领域的DAC 通常要求其量化精度高于10bit，采样速度超过100MS/s。

DAC 的功能就是把离散的数字信号量转化成连续的模拟信号量，而转换是线性的。

若DAC 的输入N 为为数字信号量D，bi为0 或者1，则D 的二进制加权可以表示为：通常DAC 的输出可以选择电压或者电流，以电压输出为例，VREF代表参考电压，则模拟输出可以表示为：公式（2）表明，模拟输出量是将数字信号量按相应的权重比例叠加而形成的，数字量的变化反映到模拟输出，呈现出阶跃量的变化，这样就完成了数字信号到模拟信号的转换功能。

2 DAC整体结构介绍图1：DAC 整体原理框图图2：开关结构图3：限幅电路图4：理想开关控制信号限幅前后图5：实际开关控制信号限幅前后在CMOS 工艺中，电流舵DAC 以电流源为基本单元，通常具有较高的转换速率。

引言在仪表校准中，希望直流电压源或电流源的精度与分辨率足够高，因为这是仪表能否校准好的关键所在。

然而，单纯使用单个DAC的方法不仅成本高，而且各项性能并不能得到保证，因此，本文提出了一种使用一个双通道DAC来实现高精度直流电压/电流源的方法，即一个通道实现高精度要求，另一个通道实现动态范围要求。

这样不仅节约了成本，精度也达到了要求。

系统设计实现设计的思路是先产生一个分辨率为0.02mV、动态范围为0～2.5V的标准电压信号Vstand，然后通过放大电路将该基本电压放大5倍，就可以得到0～12.5V、分辨率为0.1mV的直流电压，从而实现高精度的电压源。

而动态范围为0～20mA、分辨率为0.001mA的高精度电流源则是通过将Vstand接到场效应管的栅极来控制其漏极电流而得到。

因此，该设计中最核心的部分是标准电压信号Vstand的产生。

Vstand的产生本设计使用的是双12位DAC LTC1590。

Vstand的产生如图1所示。

图1 基本电压信号产生示意图D/A1、D/A2分别代表LTC1590中两个独立的、精度都为12位的DAC。

参考电压都采用AD780提供的2.5V电压。

D/A1用来提供粗调电压V1。

D/A2输出的电压V2经过衰减200倍后得到精调电压V2’’，中间所加的精密数字电位器起调节V2’’分辨率的作用，最后精调电压与粗调电压相加，便得到标准电压Vstand。

精密数字电位器采用的是8位256档的AD8400，设K为AD8400的调节比例(0≤K≤1)，可以得到：V2‘＝V2×K于是V1分辨率=＝=0.61035(mV)≈0.61 (mV)，V2‘‘分辨率=≈0.003K(mV)则V1= V1分辨率×N，V2‘‘= V2‘‘分辨率×M (N ，M为0~4096的整数)最终的输出电压V为V1、V2‘’之和放大5倍，于是有：V=5Vstand=(V1+ V2‘’)×5=(V1分辨率×N+ V2‘‘分辨率×M)×5由于V1是粗调电压，解决的是V的动态范围问题，而V的最小分辨率是由细调电压V2‘’决定的，所以：V的分辨率＝V分辨率＝5×V2‘‘分辨率＝0.003K×5=0.015K(mV)由以上分析可知：使用这种方式得到的V的输出动态范围可以达到0~12.5V，而分辨率约为0.015K mV，若K＝1(即不采用AD8400)，0.015mV与0.1mV不构成整数倍关系，单纯的由程序控制不能达到0.1mV的分辨率要求。