2 GS/s 6 bit DAC设计：0.18μm CMOS工艺无校准超宽带应用

"这篇论文是2012年发表在东南大学学报自然科学版上的，主要研究了一款基于0.18μm CMOS工艺的2 GS/s 6 bit数模转换器（DAC），适用于超宽带通信系统。设计采用了4+2的分段译码电流舵结构，其中高4位使用温度计编码，低2位使用二进制编码。经过关键单元电路的设计和分析，在中芯国际的0.18μm CMOS工艺下实现芯片的版图设计和流片，芯片尺寸为975μm×775μm。测试结果显示，该DAC的微分非线性为0.11 LSB，积分非线性为0.25 LSB，并且在特定条件下具有良好的无杂散动态范围和功率效率。" 本文详细介绍了针对现代通信系统中对高速、宽带需求日益增长的情况，设计并实现了一个无需校准的2 GS/s 6 bit数模转换器。这个转换器的关键在于其采用了创新的4+2分段译码电流舵架构，这种结构能够有效提升转换速度和精度。其中，高4位使用了温度计编码，这种编码方式在高速应用中能提供较低的开关噪声，而低2位则采用了二进制编码，简化了电路复杂性。 在设计过程中，研究人员对关键的单元电路进行了深入的设计和分析，确保了整个转换器的性能。利用0.18μm CMOS工艺制造的这一转换器，不仅实现了紧凑的芯片尺寸，而且在实际测试中表现出优异的性能。微分非线性和积分非线性分别达到了0.11 LSB和0.25 LSB，这两个参数是衡量数模转换器线性度的重要指标，数值越小表示转换器的线性度越好。 此外，当采样时钟频率设定为2 GHz，输入信号频率为13.3 MHz时，该DAC的无杂散动态范围（SFDR）达到52.1 dB，这是一个衡量信号质量的重要参数，表示在信号带宽内没有明显的杂散信号。同时，该器件的功耗仅为79 mW，这在高速数模转换器中是一个相对较低的水平，有利于降低系统整体的能耗。 这篇论文的贡献在于提出并实现了一个高性能、低功耗的超高速数模转换器，对于推动超宽带通信系统的发展具有重要意义。设计方法和实验结果为后续的高速数模转换器设计提供了参考，并展示了0.18μm CMOS工艺在高速数字信号处理领域的潜力。