高速低功耗比較器設(shè)計(jì).pdf

1、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-to-digital collvcrtcrs,簡稱ADC)作為模擬電路和數(shù)字電路之間的轉(zhuǎn)換電路,是眾多電子類產(chǎn)品的重要模塊。隨著視頻、通訊等技術(shù)的迅速發(fā)展,高速、中分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器的需求日益增長。在眾多高速、中分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)中,流水線結(jié)構(gòu)被證明是最有效可行的。比較器作為流水線型ADC的關(guān)鍵模塊,其速度、功耗等性能對整個模數(shù)轉(zhuǎn)換器的速度和功耗都有著至關(guān)重要的影響。
　　 在各種比較器結(jié)構(gòu)中,預(yù)放大

2、再生比較器速度快、功耗低、失調(diào)電壓小,被廣泛應(yīng)用于高速比較器。本論文基于預(yù)放大再生理論,采用TSMC1.2V0.13μmCMOS工藝,設(shè)計(jì)一種適用于流水線型ADC的高速低功耗比較器電路；并進(jìn)行比較器版圖設(shè)計(jì)和流片驗(yàn)證。該比較器由鎖存器、前置放大器和開關(guān)電容電路構(gòu)成。鎖存器響應(yīng)速度快,功耗低,但失調(diào)電壓大,引入了回踢噪聲；通過在鎖存器前加入前置放大器,可以提高比較器的速度并降低鎖存器的失調(diào)電壓,抑制鎖存器的回踢噪聲；為進(jìn)一步降低失調(diào)電壓,

3、在前置放大器輸入端增加開關(guān)電容電路,利用自動校零技術(shù)降低前置放大器的輸入失調(diào)電壓:同時(shí)使比較器能夠比較差分信號。
　　 后仿真結(jié)果顯示,在1.2V電源電壓條件下；當(dāng)時(shí)鐘頻率為500MHz時(shí),比較器功耗為O.505mW；時(shí)鐘頻率為125MHz時(shí),比較器功耗為O.336mW。測試結(jié)果顯示,在40MHz時(shí)鐘頻率下,比較器功耗約為0.3mW,失調(diào)電壓僅5mV。當(dāng)輸入信號范圍為450mV～950mV時(shí),比較器滿足流水線型ADC的性能要求。