10bit 80MS-s流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、系統(tǒng)級(jí)芯片是當(dāng)前CMOS技術(shù)發(fā)展的潮流，在片上系統(tǒng)（SOC）中一般會(huì)將模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）等與數(shù)字信號(hào)處理（DSP）模塊等集成在一個(gè)芯片上。隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在高分辨率圖像、視頻處理及無線通信等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，系統(tǒng)對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器提出了更高的要求，對(duì)高速高精度低功耗的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的需求十分迫切。模數(shù)轉(zhuǎn)換器的研究是當(dāng)前的熱點(diǎn)。 在各種模數(shù)轉(zhuǎn)換器中，流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)換器由于其分級(jí)轉(zhuǎn)換、流水線操作的特點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)較高精度

2、的同時(shí)，仍可以保持較高的速度和較低的功耗，可以在速度、精度、功耗和芯片面積之間達(dá)到最好的折中。 本文簡(jiǎn)要介紹了流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的的原理和結(jié)構(gòu)，分析了各種誤差源，簡(jiǎn)要介紹了相應(yīng)的解決方法，如失調(diào)存儲(chǔ)、相關(guān)雙采樣、電容誤差平均、模擬和數(shù)字校準(zhǔn)方法。最后設(shè)計(jì)了精度為10位，速度80MS/s的流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器。 本論文的主要工作： 一、在流水線ADC中為了提高速度，往往需要提高運(yùn)放的功耗，速度和功耗之間的這種相互牽制

3、，使得它們存在折中。本文綜合采用運(yùn)放共用技術(shù)和級(jí)間比例縮小技術(shù)兩種技術(shù)，在提高速度的同時(shí)降低整個(gè)ADC的功耗。 二、采樣保持電路和余量增益電路中的運(yùn)放的有限建立時(shí)間和有限增益，會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換速度和精度造成影響。本文設(shè)計(jì)了帶增益自舉輔助放大器的、具有較高速度、較高直流增益的運(yùn)算放大器。 三、開關(guān)的導(dǎo)通電阻會(huì)降低采樣的速度，而且電阻隨輸入信號(hào)變化會(huì)引入諧波，這會(huì)極大的影響電路的性能。因此在高性能的ADC中，需要采用柵壓自