面向物聯(lián)網(wǎng)（IOT）、工業(yè)、通信等應(yīng)用的模擬及數(shù)?；旌闲酒O(shè)計

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)?；旌?a target="_blank">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