1. 研究目的与意义
随着现代科学与技术的迅猛发展,集成电路电路技术得到了快速的发展,数字信号处理技术越来越热,我们现在可以使用强大、灵活而可靠的数字信号处理(DSP)器来对模拟信号的数字形式进行处理,因此,数字系统已广泛应用于各种学科领域及我们的日常生活中。
数字信号近年来的飞速发展现实了对数字信号的处理相对于直接对模拟信号进行处理有极大的优势。
数字信号比模拟信号易于处理,主要是由于以下几个原因:(1)数字信号准确性高;(2)数字信号易于保存在媒介上而同时很少产生失真和丧失完整性;(3)数字信号序列便于传输,而且对于复杂的信号处理,数字电路更易于实现,而用模拟电路往往很难甚至无法实现;(4)数字电路一般比模拟电路价格低廉,特别是大规模集成电路工艺的发展使数字处理的速度越来越高,集成电路的功能越来越多,实现成本越来越低。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题: (1)匹配的器件应该是相同的类型,形状和大小;比例电阻选择要合适,同时匹配,这样尽可能的保证电阻的精度; (2)对于要匹配的模拟器件,它们不应该是最小尺寸。
比如,在运算放大器模拟模块设计中的所有晶体管其栅长至少应该是最小尺寸的2倍或者3倍。
(3)仔细考虑环境的效应。
3. 国内外研究现状(文献综述)
集成电路(Integrated circuit)是一种新型发展起来的行业,自 1958 年 9 月 12 日,德州仪器 工程师基尔比(Jack Kilby)发明第一颗基于硅的集成电路以来,发展已经有 40 多年的历史。
1965 年,Intel 创始人之一戈登.摩尔提出了摩尔定律,该定律指出,芯片集成度每一年半翻一番,同时芯片价格降低一倍,现在进入深亚微米阶段。
集成电路利用某种制造工艺,经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等流程,将电阻、电容、晶体管和相关元件通过铝线全部集成在一块硅片上,采用各种封装。
4. 研究方案
8位并行数字信号经过输入两级所存,写入DAC转换开关,经过R-R电阻网络,采用CMOS结构的模拟开关和数字逻辑实现低功耗,形成相应电压值,该电压经过输出运算放大器缓冲输出,形成对应输入数字信号的模拟电压输出,完成D/A转换。
5. 工作计划
第 1 周:基本资料查阅、相关资料阅读学习,并完成不少于 3000 字的外文文献翻译; 第 2 周:继续查阅相关资料,论证设计的可行性,研究设计方案和设计思路。
确定设计方案和关键技术,拟定采取的解决措施,完成毕业设计开题报告; 第 3 周:指导教师审阅开题报告,提出修改意见,学生整改毕业设计开题报告,同时开始设计系统组成原理框图,进行系统电路原理图设计。
第 4-5 周:对 DAC 的性能指标和性能影响因素进行分析; 第 6 周:对电阻网络数模转换器的设计与仿真 第 7 周:对进行版图设计以及对设计结果进行测试 第 8 周:电路硬件和软件部分联调,同时列写毕业论文大纲,准备起草论文; 第 9 周:进行系统的整体调试,整理资料,完成撰写毕业论文的工作; 第 10 周:修改并完善毕业论文; 第 11 周:提交毕业论文终稿及相应的查重报告; 第 12 周:指导教师审阅毕业论文,修改后准备毕业答辩; 第 13 周:毕业设计答辩及成绩评定
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