高速流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器關(guān)鍵單元的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著無線局域網(wǎng)技術(shù)(Wireless Local Area Network, WLAN)及圖像視頻多媒體處理技術(shù)的飛速發(fā)展，對高速ADC的需求不斷增加。在眾多種類的模數(shù)轉(zhuǎn)換器中，流水線結(jié)構(gòu)ADC能很好地兼顧速度、精度、功耗和面積的要求而倍受青瞇。
　　 本課題以提高模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率為目標，在掌握流水線結(jié)構(gòu)ADC工作原理的基礎(chǔ)上，對高速流水線ADC的設(shè)計技術(shù)進行了研究，采用傳統(tǒng)的1.5位/級流水線結(jié)構(gòu)，詳細討論了MDAC電路等

2、關(guān)鍵單元的設(shè)計。作為整個1.5位/級流水線結(jié)構(gòu)的核心，MDAC的結(jié)構(gòu)選取對整個流水線ADC的性能起著關(guān)鍵作用，論文中詳細研究了MDAC的工作原理，從ADC的關(guān)鍵指標要求：速度、精度、功耗和面積等方面全方位對比傳統(tǒng)的閉環(huán)MDAC和開環(huán)MDAC兩種實現(xiàn)形式，最終，采用開環(huán)結(jié)構(gòu)形式實現(xiàn)MDAC以保證較高的轉(zhuǎn)換速率，運用增益控制環(huán)路調(diào)整外界溫度、工藝以及寄生參數(shù)對放大器增益的影響。由于比較器的失調(diào)誤差可以通過采用數(shù)字校正技術(shù)調(diào)整，所以低精度的S

3、ub-ADC可以用功耗較低的動態(tài)比較器實現(xiàn)?；赟MIC0.18μm單層多晶六層金屬CMOS工藝設(shè)計，利用Cadence Spectre仿真驗證其性能。對仿真滿足設(shè)計要求的電路模塊進行版圖設(shè)計，規(guī)劃整體電路版圖布局，最終給出后仿真結(jié)果。
　　 本文對采樣速率為200MHz，精度為8比特，電源電壓為1.8V的流水線結(jié)構(gòu)ADC作了電路和版圖設(shè)計。芯片面積為1650μm×650μm。后仿真結(jié)果表明，靜態(tài)特性DNL小于0.93LSB，I