模擬積體電路設計系列部落格——6.2.5 毛刺

sasasatori發表於2024-05-01

6.2.5 毛刺

數字邏輯的毛刺是轉換器進行高速工作時的一個主要問題,\({b_1,b_2,...,b_N}\)與開關訊號直接關聯。毛刺的來源是開關切換不同訊號的延遲。例如,但數字碼從\(0111...1\)切換到\(1000...0\)時,所有的\(N-1\)的LSB都關閉,而MSB開啟,然而,有可能LSB開關的電流先於MSB開關的電流關斷,使得總的電流瞬間降到零。與之相對,如果LSB開關的電流慢於MSB開關的電流,那麼電流會瞬間變化到最大值。在這兩個例子中,輸出上都會出現毛刺,除非兩個延遲精確匹配,然而對於每個分支上有著不同電流的電路來說這基本上是不可能的。可以用下圖來理解毛刺的機理:

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可以透過限制頻寬的方式來降低毛刺的干擾(透過在上圖中的電阻\(R_f\)兩側放一個電容),但是這種方式也會降低電路的速度。另一種方式是在輸出訊號上使用一個取樣保持電路。最後,最常用的方式是將數字碼從二進位制碼轉換為溫度計碼,下一章節將進行討論。

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