📘 低功耗数据转换器
选型与优化实战
🎯 30章 · 从基础到前沿
1
低功耗ADC基础
核心
ADC工作原理 · 采样定理 · 量化噪声 · SNR/ENOB · 功耗与速度权衡
2
ADC架构选型（上）
SAR
逐次逼近寄存器(SAR) ADC原理、优缺点、典型功耗范围、适用场景
3
ADC架构选型（下）
对比
Pipeline · Sigma-Delta · Flash 原理对比与功耗分析
4
低功耗DAC基础
DAC工作原理 · 静态指标(DNL/INL) · 动态指标(SFDR/THD) · 功耗模型
5
DAC架构选型
电阻串 · R-2R梯形 · 电流舵 · 电容式DAC 功耗与精度权衡
6
关键性能指标解读
ENOB · FoM · 功耗效率(pJ/conv-step) · 信噪失真比(SNDR)
7
工艺节点对功耗的影响
先进工艺(28nm/16nm) vs 成熟工艺(180nm/350nm) 选择策略
8
电源管理策略
模拟/数字电源分离 · LDO选型 · 电源纹波抑制
9
时钟与抖动管理
低抖动时钟源 · 时钟树设计 · 抖动对SNR影响分析
10
参考电压设计
低功耗带隙基准 · 参考缓冲器驱动 · 去耦电容布局
11
输入驱动电路设计
低功耗运放选型 · RC滤波器 · 输入阻抗匹配
12
采样保持电路优化
栅压自举开关 · 电荷注入补偿 · 采样电容尺寸选择
13
数字校正与校准技术
后台/前台校准 · 数字自校准算法 · 功耗开销分析
14
噪声分析与优化
热噪声 · 闪烁噪声 · 量化噪声建模与抑制
15
低功耗比较器设计
动态比较器 · 预放大器 · 回踢噪声抑制 · 功耗/速度折中
16
SAR ADC逐次逼近逻辑优化
异步逻辑 · 冗余电容阵列 · VCM-based切换策略
17
Sigma-Delta调制器设计
低功耗架构 · CIFB/CIFF拓扑 · 过采样率优化
18
数字滤波器设计
抽取滤波器 · CIC · 半带滤波器 · 功耗与面积权衡
19
流水线ADC低功耗技术
运放共享 · 电容缩放 · 级间增益优化 · 开环残差放大
20
电流舵DAC动态性能优化
开关时序优化 · 电流源匹配 · 输出阻抗提升
21
电容式DAC开关切换策略
单调切换 · VCM-based切换 · 能量效率对比分析
22
混合信号仿真方法
Verilog-AMS建模 · 行为级仿真 · 瞬态噪声 · 蒙特卡洛分析
23
版图设计要点
匹配性布局 · 屏蔽与隔离 · 电源网络 · ESD保护对功耗影响
24
测试与表征
静态测试(直方图法) · 动态测试(FFT) · 功耗测量 · 良率分析
25
电池供电系统优化
间歇工作模式 · 占空比控制 · 快速唤醒 · 能量采集接口
26
物联网(IoT)应用案例
温度传感器ADC · 心率监测AFE · 环境光传感器
27
医疗电子应用案例
可穿戴ECG采集 · 神经信号记录 · 植入式超低功耗设计
28
工业传感器应用案例
4-20mA环路供电 · 压力/气体/振动监测
29
新兴技术趋势
AI辅助ADC校准 · 近阈值电压设计 · 柔性电子数据转换器
30
综合选型方法论
需求分析矩阵 · 供应商评估 · 成本/性能权衡 · 未来兼容性