一種可重構流水線(xiàn)ADC的設計
1.3.2 可重構流水線(xiàn)ADC工作原理
整個(gè)可重構流水線(xiàn)ADC的工作原理如下:首先,系統將重構控制信號即Fr送給可重構控制器,重構控制器內部的可重構控制譯碼器,對可重構控制信號進(jìn)行譯碼,并對狀態(tài)控制單元進(jìn)行編程,即對其信號狀態(tài)進(jìn)行刷新,本文中,為了以減少控制信號,出于低功耗設計的需要,盡量降低額外電路附加的功耗,在逐級Scalingdown設計技術(shù)目前得到了廣泛的研究和運用情況下,所以對電路實(shí)現6/8/10/12/14位數字輸出。對于流水線(xiàn)一、二級,三、四級,五、六級,七、八級在各種模式下都是一起工作的,所以分別用一個(gè)控制信號來(lái)實(shí)現控制,并且ADC至少需要6位的分辨率輸出,所以后面五級流水線(xiàn),即第九級到第十三級,也用一個(gè)控制信號來(lái)對這五級流水線(xiàn)進(jìn)行控制。另外,可重構控制器可以響應系統高層的控制,而對于系統根據工作環(huán)境的不同,相應在不同工作模式下進(jìn)行切換的檢測控制算法和控制決策,則由系統高層,即MAC層或者其他仲裁器完成,而不作為重構控制器的任務(wù)。因為控制決策用軟件實(shí)現相比硬件具有更大的靈活性,而不至于使得硬件電路過(guò)于復雜,并且通過(guò)軟件的方法能夠提供用戶(hù)自己可以根據需要進(jìn)行自定義操作,這一點(diǎn)正是可重構電路系統的優(yōu)勢所在。
1.4 可重構流水線(xiàn)功耗分析
整個(gè)流水線(xiàn)ADC功耗組成為:各1.5位/級流水線(xiàn)級消耗的功耗和,采樣保持電路消耗的功耗,可重構控制所消耗的功耗數字校正電路消耗的功耗。由于采用不同的工藝,不同的設計者,設計出來(lái)的電路會(huì )不同,功耗也不一樣。表2所示的各級流水線(xiàn)的功耗估計值,只是一個(gè)大致的參考估計值,但是各模塊之間的功耗比例是有意義的。本文對各模塊確切的功耗值不做深入分析,可以假設除各級流水線(xiàn)及采樣保持電路外,其余電路的功耗為首級流水線(xiàn)功耗減去S/H部分的功耗,基于各模塊之間的功耗比例,可以大致推算出,五種不同工作模式下的功耗比例如表3所示。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/176714.htm
通過(guò)對比可知:在較低分辨率位數工作模式下其功耗比分辨率位數固定的ADC降低了60%左右。
2 可重構A/D轉換器的性能仿真
對ADC工作在不同分辨率模式下的性能進(jìn)行仿真,可得到如圖3~圖8所示結果。
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