01 賽題簡介

1.1）本命題方向為面向物聯(lián)網(wǎng)（IOT）、工業(yè)、通信等應(yīng)用的模擬及數(shù)模混合芯片設(shè)計，特別聚焦于應(yīng)用廣泛的高性能數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器（ADC/DAC）芯片設(shè)計。要求參賽者從以下2個題目中任選一個完成，電路設(shè)計時不限定具體工藝，但在評價設(shè)計時，會綜合考慮參賽者所選工藝對設(shè)計的影響。

1.2）需要提交的材料

1. 設(shè)計報告：

包括（1）PPT形式的答辯報告（團(tuán)隊介紹、項目心得體會、項目研發(fā)情況、技術(shù)創(chuàng)新點、后續(xù)工作），（2）Word形式的設(shè)計報告，報告模板參見《競賽設(shè)計報告模板-模擬賽道》。

2. 設(shè)計數(shù)據(jù)：

包括（1）線路圖，代碼，網(wǎng)表和版圖GDS文件（如果有）；（2）仿真驗證采用的test bench。

02賽題內(nèi)容（二選一）

賽題1：用于IOT傳感器的可編程增益放大器設(shè)計

在IOT應(yīng)用中，需要大量傳感器用于感知環(huán)境并且獲取信息。其中橋式壓力傳感器、熱電堆傳感器等部分傳感器具有較大的輸出阻抗和較小的輸出電壓，因此要求連接傳感器的后端電路具有較大的輸入阻抗和較強(qiáng)的放大能力，并且具有優(yōu)秀的噪聲性能。本命題要求針對這部分傳感器設(shè)計一款可編程增益放大器,放大器驅(qū)動采樣電容5pF,等效采樣頻率為64KHZ的雙采樣電路，如下：

? PGA增益：1~128

? PGA 工作電流：<50uA

? PGA增益誤差：<1%

? PGA增益誤差溫度漂移：<2ppm/°C

? PGA輸入失調(diào)誤差: <10uV

? PGA輸入失調(diào)誤差溫度漂移：<10nV/°C

? PGA輸入平均電流：<2nA@tt corner

? PGA輸入平均電流溫度漂移：<50pA/°C

? PGA輸入等效噪聲：Input noise density<50nV/√Hz@gain=128 up to 5KHz

? PGA輸入輸出范圍：Rail-to-Rail

? PGA工作溫度:-40~85°C

注：失調(diào)誤差的評估考慮運放的失調(diào)以及PGA各器件的失配等，通過蒙特卡洛仿真進(jìn)行驗證

賽題2：高精度ADC芯片設(shè)計

設(shè)計一個可用于工業(yè)、醫(yī)療領(lǐng)域的的高精度ADC，主要設(shè)計指標(biāo)如下：

? 信號采樣速率10MSPS，信號帶寬5MHz

? 芯片工作溫度：-40℃~85℃

? 運行功耗不高于50mW

? 輸入信號為1KHz時信噪失真比（SNDR）不低于90dB

? 無雜散動態(tài)范圍（SFDR）不低于100dB

? DNL≤±0.5LSB

? INL≤30ppm of FSR

? 根據(jù)仿真結(jié)果計算電路的FOM（Figure of Merit）值，根據(jù)FOM值判斷ADC性能。SNDR需要在輸入信號為1KHz和輸入信號為5MHz兩種條件下進(jìn)行仿真，并且計算出對應(yīng)的低頻和高頻兩個FOM值。

Fs為奈奎斯特采樣率（Hz），P為功耗（W）。

審核編輯：劉清