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可將數據轉換器IP成功集成到系統芯片的12種設計技

作者: 時間:2013-05-28 來源:網絡 收藏

技術5:保持差分走線

為確保模擬差分信號的共模噪聲抑制達到最佳效果,設計師應根據電阻、長度、電容性負載和其他信號的寄生電容耦合、邦定線特征和印刷電路板(PCB)線路等等,對差分信號布線匹配。圖6是從模擬-數字轉換器到I/O匹配后的輸入(紅色Vinp和藍色Vinn)布線.

技術6:限制電阻壓降或阻抗

可通過以下方式確保布線串聯電阻不超過提供商注明的最大電阻值:

△盡量縮短布線距離

△使用寬金屬布線

△盡量使用多個金屬層走線

△使用大量過孔進行連接

數字輸出/輸入布線還要求認真仔細地部署。但是,由于布線是在自動數字流程中處理,它們的部署自然需要遵循相應的技術,因此不在本文討論之列。

3. 保持低時鐘抖動

基于的系統性能,如通訊接口,取決于采樣時鐘的質量。模擬-數字轉換器信號采樣瞬間的不確定性增加了轉換噪聲,因而降低了轉換器性能。采樣瞬間的不確定性稱為“抖動”。時鐘抖動(σtclk)決定了可達到的最大理論SNR(信噪比)值。圖7顯示信噪比是采樣時鐘抖動的一個函數,將信噪比、時鐘抖動和信號頻率(Fin)關聯起來。以模擬-數字轉換器固有的65dB信噪比(SNRADC)為例。

從圖7可以看出,采樣時鐘抖動對轉換性能(信噪比)的影響與系統處理低頻率信號無關。但是,采樣時鐘抖動的影響隨著所處理信號的頻率增強而增加

因此,設計師在設計中必須考慮到這種影響,可以采用以下技術保證采樣時鐘質量:

技術7:將時鐘源靠近數據轉換器

將鎖相環靠近數據轉換器,可降低外部信號耦合到時鐘線并造成時鐘抖動的可能性。

技術8:檢查時鐘沿速率

對于時鐘路徑上的任何電路而言,應保證有足夠的驅動強度限制時鐘的轉換速率。時鐘沿轉換時間長會增加噪聲敏感性,因而增加抖動(如圖8所示)。根據經驗,~100ps的轉換時間是適當的。

技術9:盡量減小電源域轉換

由于信號沿著時鐘網絡進展,并在不同的電源域進行轉換,信號會受到不同電源的電源噪聲耦合的影響。這會導致抖動增加。因此,時鐘路徑中的所有緩沖器應由同一個電源域(無論是源極電源或終極電源)供應電源。

圖9是內時鐘分布網絡的示例。如圖所示,鎖相環在vdd2電源域生成時鐘為四個模塊所用,它們是:兩個模擬-數字轉換器(ADC1和ADC2)、一個數字-模擬轉換器和一個通用邏輯塊。在這個圖中,repeater單元由源極電源(鎖相環buffer,vdd2)或是由終極電源(vddadc1、vdddac、vddadc2或vddotr)供電。



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