時(shí)間交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的模擬電路關(guān)鍵技術(shù)研究及其集成應(yīng)用.pdf

1、目錄摘要...................................................................................……，...................................……1Abstract.......................................……，..........................................

2、.....................……~.……，……2第一章引言..................................……，............................……，.................................……~二，……31.1應(yīng)用背景.......................……，.....……，...............................……~

3、............................……31.2時(shí)間交織ADc的發(fā)展..……，.....................................……51.3本文的主要內(nèi)容與組織結(jié)構(gòu)............................................……，..........................……6第二章時(shí)間交織ADC的工作原理與模擬電路關(guān)鍵技術(shù)...............一

4、，..........................……92.1時(shí)間交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器的基本工作原理.............................................................……92.2影響時(shí)間交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器的非理想因素，，，..........一，....……，..……，二~...........……102.2.1失調(diào)失配對(duì)于時(shí)間交織ADC的影響......................

5、............……，...............……102.22增益失配對(duì)于時(shí)間交織ADC的影響..…，.....................................……，......……122.2.3采樣時(shí)間失配對(duì)于時(shí)間交織ADC的影響...................................……，......……142.3應(yīng)用于時(shí)間交織ADC的模擬電路關(guān)鍵技術(shù)，..................

6、.........……，...……，..……，…172.3.1減小失調(diào)失配與增益失配.................................……，...................……，......……172.3.2減小采樣時(shí)間失配......................................，，，，……21第三章雙通道時(shí)間交織ADC的模擬電路設(shè)計(jì)...........………...……，...........

7、........……，......……23雙通道時(shí)間交織ADC的模擬模塊布局設(shè)計(jì).~.…，..……。..............................……23雙通道時(shí)間交織ADC的時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò).......……，..……，.…，.............……，................……26，.二2，J，J3.2.1低抖動(dòng)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器..............................……‘......……263.2

8、.2低偏移二分頻器...................................................，，……283.3雙通道時(shí)間交織ADC的直流電平供給網(wǎng)絡(luò).................................................……293.3.1帶隙基準(zhǔn)電壓源.....……，....................................……293.3.2電阻分壓網(wǎng)絡(luò)........

9、....................……~................................，……363.4參考電壓源產(chǎn)生與驅(qū)動(dòng)電路........................................一......一，，..…，…，.......……393.4.1差分參考電壓源整體結(jié)構(gòu).......................................................一......

10、.........……403.4.2建立時(shí)間符合要求的輸出緩沖器.......................................……，..............……413.4.3電路分析與仿真結(jié)果.........................……，......……433.5時(shí)間交織ADC的模擬電路部分整體仿真性能................................……，.....……朽第四章14比特200

11、兆采樣秒時(shí)間交織ADC的電路實(shí)現(xiàn)................................……，.....……484.114一bit100一MSs的子ADC......................……，.................................................……48摘要摘要隨著器件尺寸的縮小，數(shù)字電路獲得了迅猛的發(fā)展。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)廣泛應(yīng)用于通信、計(jì)算機(jī)、儀表控制等領(lǐng)域。這對(duì)于模擬與

12、數(shù)字世界的接口電路—模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的性能提出了極高的要求。然而，在當(dāng)前的工藝條件下，各種結(jié)構(gòu)的ADC經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究都日趨成熟，速度與精度的提升空間己經(jīng)越來(lái)越小。在這種情況下，時(shí)間交織結(jié)構(gòu)ADC體現(xiàn)出了它的發(fā)展?jié)摿?。時(shí)間交織ADC將多通道子ADC并行工作，可以大大提高整體ADC的轉(zhuǎn)換速度。但是，通道間的失調(diào)失配、增益失配以及采樣時(shí)刻偏差等不匹配因素限制了它的實(shí)際性能，因此需要對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)。除了子通道ADC與校準(zhǔn)模塊，使子ADC實(shí)現(xiàn)時(shí)

13、間交織結(jié)構(gòu)的模擬電路也是時(shí)間交織ADC不可或缺的組成部分。這也是本文的主要研究?jī)?nèi)容。本文首先討論了影響時(shí)間交織ADC性能的關(guān)鍵模擬電路技術(shù)，比如時(shí)鐘信號(hào)的管理，參考電壓源等。在此基礎(chǔ)上，為一款14比特200兆采樣秒的雙通道時(shí)間交織ADC設(shè)計(jì)了其時(shí)間交織模擬集成電路部分。本文的設(shè)計(jì)主要集中于兩個(gè)部分:時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)以及直流電平供給網(wǎng)絡(luò)。時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)包括低抖動(dòng)時(shí)鐘產(chǎn)生電路和低偏移二分頻器，用以產(chǎn)生低誤差的采樣時(shí)鐘。直流電平供給網(wǎng)絡(luò)包括:1)一個(gè)帶隙基

14、準(zhǔn)電壓源，用來(lái)產(chǎn)生低溫漂、穩(wěn)定性好的片內(nèi)基準(zhǔn)源2)基準(zhǔn)電壓源電阻分壓驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，用以驅(qū)動(dòng)各個(gè)直流電平3)參考電壓源產(chǎn)生電路，為子通道ADC提供精準(zhǔn)的片上參考電壓。為了驗(yàn)證本設(shè)計(jì)的功能，本文以一款14比特100兆采樣砂的流水線(xiàn)ADC為子ADC，并與一個(gè)數(shù)字后臺(tái)校準(zhǔn)模塊共同構(gòu)成了一個(gè)雙通道時(shí)間交織ADC。該ADc采用s呱c的0.18一娜cMos工藝實(shí)現(xiàn)。芯片核心面積為22.5~2，在1.8伏電源電壓下核心功耗為490mw(不包括數(shù)字輸出驅(qū)動(dòng)緩