流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著無(wú)線通信系統(tǒng)及便攜式視頻影像設(shè)備的快速增長(zhǎng),如通訊中的無(wú)線局域網(wǎng),消費(fèi)產(chǎn)品中的手機(jī)、高清晰度電視等,對(duì)于低功率及高轉(zhuǎn)換速率的集成電路有著不可或缺的需求。在現(xiàn)有的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(analog-to-digital convertor,簡(jiǎn)稱ADC或A/D轉(zhuǎn)換器)結(jié)構(gòu)中,流水線結(jié)構(gòu)在能達(dá)到高速的輸入性能和快速的處理能力方面被證明是最有效的ADC結(jié)構(gòu)。
　　 本論文以提高采樣速率為目標(biāo),采用TSMC0.18μm CMOS工藝,設(shè)計(jì)了一個(gè)

2、具有12 bit,200Msps的流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器,研究成果及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 (1)提出了新型的基于CCII的雙采樣保持電路,打破了傳統(tǒng)的采樣-保持-采樣的模式,合理的利用了時(shí)間實(shí)現(xiàn)了采樣-保持-采樣和保持-采樣-保持兩種模式同時(shí)進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)了200Msps的采樣速率。通過(guò)PSPICE仿真表明該電路具有良好的性能。
　　 (2)提出了新型的基于CCII的乘法型數(shù)模轉(zhuǎn)換器(multiplying digital to a

3、nalogconvertor,簡(jiǎn)稱MDAC)電路,實(shí)現(xiàn)了采樣速率翻倍與電壓余差值的放大,很好的實(shí)現(xiàn)了MDAC的功能,同時(shí)采樣速率也達(dá)到了200Msps,通過(guò)PSPICE仿真表明,此MDAC電路具有高性能。
　　 本論文在提出的流水線ADC的基礎(chǔ)上,主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　 (1)前10級(jí)用了每級(jí)1.5bit精度,最后一級(jí)2 bit Flash ADC的流水線結(jié)構(gòu),并采用數(shù)字校正電路對(duì)各級(jí)間誤差進(jìn)行校正。

4、>　　 (2)模塊電路包括雙采樣保持電路、Sub-ADC、Sub-DAC、時(shí)鐘產(chǎn)生電路、延時(shí)電路和數(shù)字校正電路等。
　　 (3)整個(gè)電路用單個(gè)時(shí)鐘控制,采用時(shí)鐘樹(shù)來(lái)降低時(shí)鐘電路的負(fù)載,同時(shí)采用雙邊沿D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)延時(shí)電路。
　　 (4)編碼電路采用基于電流模式邏輯門(mén)電路的解碼方式,將溫度計(jì)碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼,進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)換速度和降低誤碼率。
　　 流水線ADC仿真結(jié)果表明,12 bit ADC最高采樣速率達(dá)200M