一種基于過零檢測器的流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的研究.pdf

1、模數(shù)轉(zhuǎn)換器作為一種通用的模數(shù)接口電路，它廣泛應(yīng)用于模數(shù)混合電路中。由于數(shù)字信號處理技術(shù)和集成電路工藝水平的推動，模數(shù)轉(zhuǎn)換器正朝著更快的轉(zhuǎn)換速率、更高的精度、更低的功耗、更小的面積等方向發(fā)展。
　　 由于流水線式模數(shù)轉(zhuǎn)換器在速度、精度、功耗等方面有很好的平衡，可以同時實現(xiàn)高速，較高分辨率，它得到廣泛的應(yīng)用。采樣保持電路是流水線式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的一個極其關(guān)鍵的模塊，其精度和速度決定了整個系統(tǒng)能夠達到的最高性能。傳統(tǒng)的采樣保持電路是通過反

2、饋網(wǎng)絡(luò)用一個高增益、高速度運放實現(xiàn)精確電荷轉(zhuǎn)移。但是隨著集成電路工藝尺寸的減小，器件的固有增益減小，設(shè)計一個高增益、高速度的運放越來越困難，本文提出了一種新型的采樣保持電路，就是基于過零檢測器的采樣保持電路。這個電路速度快，結(jié)構(gòu)簡單，避免了高增益、高速度運放的設(shè)計，并且實現(xiàn)了與傳統(tǒng)的基于運放的采樣保持電路同樣的功能。
　　 本文首先分析了流水線ADC的基礎(chǔ)知識，然后在cadence環(huán)境下，利用SMIC0.18um工藝，設(shè)計并仿真

3、了流水線式ADC子電路模塊，包括CMOS開關(guān)、過零檢測器、比較器等，然后仿真了基于過零檢測器的流水線式ADC的采樣保持電路，仿真結(jié)果表明，在1.8V的電源電壓下，當輸入頻率是1.9938MHz、幅度是0.15V的正弦波，采樣頻率是40MHz時，采樣保持電路的建立時間是5ns，無雜散動態(tài)范圍是58.12dB，功耗是300.88uW，結(jié)果顯示采樣保持電路完全適用于6位40MHz流水線式ADC的前端采樣部分，這為流水線式ADC的采樣保持電路設(shè)