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JSSC 2012第1期Data ConvertersDAC

A 33 V 6-Bit 100 kSs Current-Steering Digital-to-Analog Converter Using Organic

一款基于有机薄膜晶体管的6位数模转换器,具有高速和小尺寸特点。
3.3V, 6-bit, 100kS/s, 2V输出摆幅
数模转换器有机薄膜晶体管硅模板掩模玻璃基板电流导向
创新点1:采用有机p型薄膜晶体管(OTFT)实现DAC设计(方法创新),这是首次在6位电流导向型DAC中应用OTFT技术,突破了传统硅基器件的限制,为柔性电子和低成本应用提供了新方案。
创新点2:开发基于高分辨率硅模板掩模的OTFT制造工艺(工艺创新),该工艺实现了10μm以下的特征尺寸,使得DAC在玻璃基板上达到100kS/s的速度和0.54mm²的紧凑面积,创下OTFT-DAC的性能记录。
创新点3:在玻璃基板上实现全有机DAC系统集成(系统创新),通过创新的布局优化和电流源匹配技术,在非晶硅衬底上实现了2V输出摆幅和32dB SFDR的动态性能。
创新点4:提出二进制加权电流源阵列的低压驱动方案(电路创新),在3.3V供电下通过级联OTFT结构解决有机器件跨导不足的问题,实测DNL/INL分别达到0.69/1.16LSB。
Abstract
A 3.3 V 6-bit binary-weighted current-steering dig- ital-to-converter converter (DAC) using low-voltage organic p-type thin-film transistors (OTFTs) is presented. The converter marks records in speed and compactness owing to an OTFT fabrication process that is based on high-resolution silicon stencil masks. The chip has been fabricated on a glass substrate and consumes an area of /50 /54 /52 /54mm/50. The converter has a maximum update rate of 100 kS/s and a maximum output voltage swing of 2 V.