高速流水線A-D轉(zhuǎn)換器的前級MDAC設(shè)計(jì)研究.pdf

1、流水線ADC由于在各性能方面有著很好的折衷,成為高速高精度ADC的主要實(shí)現(xiàn)方式之一。目前高速高精度流水線ADC廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,其中包括數(shù)字通信領(lǐng)域、數(shù)據(jù)獲取領(lǐng)域和視頻處理領(lǐng)域等等。MDAC電路作為流水線ADC的核心模塊,其性能決定了整個(gè)流水線ADC的精度、速度、功耗等性能。因此,MDAC電路的研究對高速高精度流水線ADC的實(shí)現(xiàn)具有非常重要的意義。論文基于SMIC0.35μm CMOS工藝設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用于13位80MS/s流水線ADC

2、第一級的MDAC電路。
　　論文首先分析了MDAC電路的基本原理,包括MDAC電路的結(jié)構(gòu)、MDAC電路的模型以及MDAC電路中的非理想誤差;然后提出了帶溢出位判斷的2.5位MDAC電路的整體結(jié)構(gòu),詳細(xì)闡述了用于MDAC電路的增益自舉運(yùn)算放大器以及柵壓自舉開關(guān)的設(shè)計(jì)過程,其中增益自舉運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)包括主運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)、輔助運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)和共模反饋電路的設(shè)計(jì),并給出了關(guān)鍵電路的仿真結(jié)果與仿真圖;最后介紹了版圖設(shè)計(jì)規(guī)則并給出了MD

3、AC電路的整體版圖。
　　論文最終的設(shè)計(jì)結(jié)果為:增益自舉運(yùn)算放大器的直流增益為98dB,單位增益帶寬為2GHz,12dB對應(yīng)的相位裕度為63°;柵壓自舉開關(guān)在80MHz采樣頻率,12.490234375MHz輸入頻率,8192個(gè)采樣點(diǎn)的情況下 SNDR為88.59dB,SFDR為88.71dB,THD為-88.66dB,ENOB為14.5位;MDAC在80MHz采樣頻率,9.990234375MHz輸入頻率,8192個(gè)采樣點(diǎn)的情況