數(shù)字陀螺中電流舵DAC的設(shè)計.pdf

1、隨著微機械慣性系統(tǒng)廣泛的被用于軍事產(chǎn)品和民用產(chǎn)品中，對微機械陀螺性能的要求越來越高。由于數(shù)字陀螺具有高速的算法處理能力以及較好的穩(wěn)定性，它已經(jīng)成為陀螺的主要發(fā)展方向之一，具有十分光明的前景。而DAC是連接數(shù)字與模擬電路之間的橋梁，是數(shù)字陀螺接口電路的重要組成部分，其精度和速度直接影響了數(shù)字陀螺的性能。因此，對于數(shù)模轉(zhuǎn)換器的研究具有重要研究價值及實用意義。
　　本文主要內(nèi)容是設(shè)計一種16位的電流舵DAC。經(jīng)過對電流舵DAC結(jié)構(gòu)分析，

2、采用了6+6+4分段式結(jié)構(gòu)，這種分段形式能夠有效地減少芯片面積、提高線性度。在電路設(shè)計中，為了降低電路非線性和不匹配等非理想因素的影響，加入了數(shù)據(jù)加權(quán)（DWA）算法來減小電流舵結(jié)構(gòu)中的電流源失配問題。在時序上，通過同步鎖存器，使開關(guān)控制信號同步。并且通過降低時鐘控制信號的交叉點，減小了電流源互補開關(guān)同時打開產(chǎn)生的毛刺。除此之外，為了給電流源偏置電路提供穩(wěn)定的參考電流源，設(shè)計了具有較低溫度系數(shù)的自啟動帶隙基準電路，其基準電壓溫度系數(shù)為15

3、.47ppm/℃。
　　在電流舵DAC的采樣頻率為500KHz下,六個單獨的電流源模塊能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定電流輸出，輸出電流分別為30nA、60nA、120nA、240nA、480nA、30.72uA。在數(shù)字陀螺有效輸入信號頻率為4KHz下，整體DAC電路的微分非線性（DNL）和積分非線性（INL）分別為0.41LSB和0.75LSB，建立時間為0.4112us，電路輸出電壓區(qū)間為0V-4.5V，無雜散動態(tài)范圍（SFDR）為62.5dB.