Высокоточный двухступенчатый АЦП с изменяемым диапазоном сравнения с использованием компаратора на основе защелки

Высокоточный двухступенчатый АЦП с изменяемым диапазоном сравнения с использованием компаратора на основе защелки

В связи с развитием технологий производства ИС и снижением напряжения питания в аналого-цифровых преобразователях (АЦП) наблюдаются нежелательные воздействия, например шума, других сигналов, на чувствительные аналоговые сигналы. Разработка высокоточных АЦП становится все более актуальной задачей. В работе рассмотрена схема с использованием компаратора на основе защелки и переключателя диапазона сравнения, повышающая точность двухступенчатых АЦП за счет исключения некорректного грубого преобразования, когда входное аналоговое напряжение близко к разделительным точкам диапазона сравнения первой ступени АЦП. Предлагаемая схема построена с использованием 16-нм FinFET-технологии, моделирование выполнено с помощью симулятора HSpice. Показано, что применение предложенной архитектуры позволяет избежать использования сложных компараторов с малым смещением и высокой точностью в двухступенчатых АЦП, в результате чего значительно уменьшается площадь компоновки. Рассмотренная схема для двухступенчатого АЦП выполнена путем сдвига диапазона сравнения во время грубого преобразования, для того чтобы разница входного напряжения и точки разделения не была меньше, чем смещение используемых в АЦП компараторов. Установлено, что использование предложенной схемы приводит к увеличению времени сравнения, так как дискретизированное входное аналоговое напряжение в первую очередь должно сравниваться с точками разделения диапазона сравнения, АЦП становится более точным (смещение до 4 мВ) и работает стабильно за счет исключения вероятности некорректного грубого преобразования.
В.Ш. Меликян
ЗАО «Синопсис Армения», г. Ереван, Армения
В.С. Геворгян
Учебный департамент Синопсис Армения; Национальный политехнический университет Армении
Поделиться