GSPS超高速ADC系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真.pdf

1、為了適應(yīng)各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)δ?shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器越來(lái)越高的要求，A/D轉(zhuǎn)換器朝著高分辨率、高速和低功耗等方向快速發(fā)展。目前，無(wú)線通信接收系統(tǒng)、數(shù)字信息的讀取系統(tǒng)和速度超過(guò)GHz的以太網(wǎng)等高速系統(tǒng)對(duì)所處理的數(shù)字信號(hào)精度要求一般為6-8位。因此，對(duì)采樣速度超過(guò)GHz，分辨率相對(duì)較低的超高速A/D轉(zhuǎn)換器研究是A/D轉(zhuǎn)換器研究的一個(gè)重要方向。 基于標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝，從A/D轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)開(kāi)始建模研究，可以為設(shè)計(jì)和優(yōu)化超高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器提供必要的理論

2、基礎(chǔ)。 在研究各種結(jié)構(gòu)的高速A/D轉(zhuǎn)換器基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)超高速的A/D轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并對(duì)系統(tǒng)的誤差模型進(jìn)行了仿真。 首先，基于兩種典型的超高速A/D轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)，提出了一個(gè)分辨率為6位，采樣速度可達(dá)到1GSPS的模數(shù)轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并對(duì)構(gòu)成系統(tǒng)的各電路模塊及提高速度的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。從失調(diào)電壓、采樣時(shí)間不確定性和相關(guān)輸入信號(hào)延遲三個(gè)方面，分析了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能對(duì)系統(tǒng)組成電路模塊的要求。 其次，研究了電阻誤差平

3、均網(wǎng)絡(luò)的特性，設(shè)計(jì)了電容誤差平均網(wǎng)絡(luò)，分析可得此電路技術(shù)可改善電路微分非線性(DNL)和積分非線性(INL)達(dá)70％以上，和電阻誤差平均網(wǎng)絡(luò)對(duì)DNL抑制效果好不同，電容誤差平均網(wǎng)絡(luò)對(duì)INL的抑制程度是對(duì)DNL的抑制程度的2倍以上。并將此技術(shù)用于所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的分布式采樣保持電路模塊中。 最后，基于對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中誤差的分析，對(duì)其誤差數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了仿真，得到了包含延遲、限幅、諧波失真等誤差的輸入輸出特性曲線。通過(guò)對(duì)參考電壓模塊和差