基于時間交錯的超高速ADC研究.pdf

1、模數轉換器(ADC)作為模擬世界與數字世界的接口，其作用是將自然界中的模擬信號轉化為數字信號，利用數字信號處理的可靠性高、精度高、穩(wěn)定性好的特點來處理傳統(tǒng)的模擬信號。隨著計算機技術和數字信號處理(DSP)技術的高速發(fā)展，ADC在現代雷達、電子戰(zhàn)設備和通信系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用，并伴隨著數字信號處理能力的提高，系統(tǒng)對 ADC的性能要求也越來越高，毫無疑問 ADC的處理速度已成為制約系統(tǒng)性能進一步發(fā)展的關鍵因素。在很多應用中，要求ADC的

2、速度達到GHz以上，發(fā)展超高速ADC成為研制ADC的必然趨勢。
　　本論文正是針對上述趨勢，以時間交錯采樣超高速ADC為主要的研究對象。在深入分析當今時間交錯超高速ADC理論和技術原理的基礎上，成功設計了一款時間交錯超高速ADC，并對其中的關鍵技術進行了詳盡的討論和研究，主要包括：
　　首先，對現行時間交錯ADC的理論及主流實現技術進行了分析討論，主要從時間交錯采樣結構、低抖動多相時鐘、通道間失配分析以及校正技術等方面去展開

3、。目的在于對時間交錯超高速ADC有一個整體的把握，為下一部分實際項目的設計做好鋪墊。
　　其次，在以上理論分析的基礎上，采用主流設計技術實現了一個2通道8-bit采樣率為2GSample/s的時間交錯ADC。技術實現方案上，主要側重分時采樣ADC設計，包括：兩路分時采樣架構設計、高精度低抖動時鐘產生電路設計、高速接口電路以及通道間的數字校正和串行數據接口(SPI)補償設計；而單核Sub_ADC設計主要依據是根據超高速 ADC的特點

4、，選定折疊插值結構來實現子 ADC。針對實際產品的使用情況，論文還提及了可靠性及高速封裝設計。
　　最后，所設計的2通道時間交錯ADC采用0.35μm BiCMOS工藝實現。實際產品測試結果：采樣率為2GSPS，信噪比SNR≥43dB，有效位ENOB≥6.9個，微分誤差 DNL≤±0.5LSB，積分誤差 INL≤±0.8LSB，無雜散動態(tài)范圍 SFDR≥50dB，功耗P≤1.8W。很好的滿足了開題時提出的指標，達到了研究設計目的。