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文檔簡介
1、在無線通信領(lǐng)域中,隨著GPS的不斷發(fā)展,對模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能也提出了更高的要求。模數(shù)轉(zhuǎn)換器是模擬信號和數(shù)字信號之間的轉(zhuǎn)換界面。在GPS射頻接收機系統(tǒng)中,混頻器降頻得到的模擬信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送入下一級進行基帶處理。通過與眾多CMOS模數(shù)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)相比較,流水線ADC的優(yōu)越性在于保證高速工作的同時,可實現(xiàn)8位以上高分辨率,并且大大減少了比較器個數(shù),從而減少了面積,降低了功耗。同時隨著集成電路工藝的不斷進步,對電壓更低、尺寸更小
2、的混合信號系統(tǒng)的研究也越顯必要。因此針對上述需求,該論文完成了1.5比特/級流水線結(jié)構(gòu)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的關(guān)鍵單元電路的研究與設(shè)計。 首先,本文利用Matlab中的Simulink工具對ADC進行系統(tǒng)級仿真。搭建流水線ADC的系統(tǒng)級模塊并驗證了其可行性;根據(jù)分析電路中的噪聲仿真得到了電容失配、運放增益誤差、失調(diào)電壓等因素對級間轉(zhuǎn)換電路輸出范圍的影響;指導電路級設(shè)計采用高性能運放、版圖級設(shè)計對電容匹配的關(guān)注。 其次,在Cadenc
3、e仿真環(huán)境中基于SMIC提供的1.8V單電源0.18μ m CMOS混合信號工藝,對增益提高型運算放大器、采樣保持電路、子ADC電路、MDAC電路進行研究與設(shè)計,最后給出了運放、采樣保持電路的版圖設(shè)計與后仿真結(jié)果。 本文采用了電容翻轉(zhuǎn)式采樣保持電路,利用增益提高型運放的高增益與較大帶寬的優(yōu)點實現(xiàn)了10位精度、40MHz采樣頻率的指標要求;根據(jù)S/H電路的設(shè)計思想完成了MDAC電路的設(shè)計,并實現(xiàn)級間轉(zhuǎn)換的功能;采用動態(tài)比較器實現(xiàn)了
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