高速、高精度流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著無線寬帶時(shí)代的來臨，用戶對(duì)更高容量、更快接入速度以及更高數(shù)據(jù)吞吐能力的要求永無止境，從而促使蜂窩基站無線電信號(hào)帶寬越來越高。而且，各種通訊標(biāo)準(zhǔn)如WCDMA、TD-SCDMA、WiMAX的出現(xiàn)使得未來蜂窩基站需要同時(shí)兼容各種標(biāo)準(zhǔn)。這些要求使得傳統(tǒng)的基站系統(tǒng)架構(gòu)日益復(fù)雜化。為了簡(jiǎn)化基站設(shè)計(jì)，現(xiàn)代無線基站在接收機(jī)端(RX)采用高中頻(IF)外差架構(gòu)。這種高中頻外差架構(gòu)需要高無雜散動(dòng)態(tài)范圍(SFDR)、高采樣速率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)。通常，此

2、種模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣速率要達(dá)到100Msps以上，SFDR要達(dá)到74dB。 針對(duì)這種應(yīng)用要求，本文研究了一種1.8伏12比特100兆采樣速率的流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)。文章首先闡述了此種ADC的具體應(yīng)用場(chǎng)合；然后分析了高精度流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的各種誤差來源，如電荷注入、時(shí)鐘抖動(dòng)、采樣開關(guān)的非線性、電容的不匹配、運(yùn)算跨導(dǎo)放大器的有限增益、增益變化、不完全建立等誤差，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析與選取，如從功耗、動(dòng)態(tài)性能、結(jié)構(gòu)復(fù)雜度等方面分析比較1.5

3、比特結(jié)構(gòu)和2.5比特結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，系統(tǒng)整體指標(biāo)的分析與確定；接著從具體電路實(shí)現(xiàn)的角度，詳細(xì)闡述了關(guān)鍵模塊電路的分析和設(shè)計(jì)，如改進(jìn)型的柵壓自舉(bootstrap)采樣開關(guān)，雙層增益自舉(gainboosting)折疊共源共柵放大器，電容翻轉(zhuǎn)式采樣保持電路，共柵密勒補(bǔ)償(cascoded miller compensation)式兩級(jí)放大器，2.5比特?cái)?shù)模轉(zhuǎn)換乘法器(MDAC)，比較器等：隨后介紹了版圖設(shè)計(jì)和電路測(cè)試分析；文章最后進(jìn)行了總