低電壓高性能流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著無線通訊、數(shù)字高清電視、多媒體和圖像處理的迅猛發(fā)展使得作為模擬電路和數(shù)字電路的接口的模數(shù)轉(zhuǎn)換器在這些領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，而集成電路工藝的進步，便攜式應(yīng)用的需求使得模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計在不斷朝低電壓、低功耗的方向發(fā)展。在眾多的模數(shù)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)中，流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)是應(yīng)用最廣泛的一種，它可以滿足大部分系統(tǒng)對模數(shù)轉(zhuǎn)換器性能的要求，而且易于在現(xiàn)代標準CMOS工藝下實現(xiàn)。本文在研究ADC結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一個1.2V，10位精度的流水線AD

2、C。本文采用了以下技術(shù)解決低電壓下模擬電路設(shè)計遇到的問題，同時保證電路的功耗具有競爭力。
　　1.為了解決短溝道晶體管本征增益不夠的問題，采用兩級運放結(jié)構(gòu)，提出了一種新的頻率補償方法，保證運放頻率穩(wěn)定性的同時使運放的建立時間滿足要求。
　　2.提出了一種新的偏置電路結(jié)構(gòu)，為運放提供一個穩(wěn)定且精確的偏置，使得運放在各種工藝偏差和電源波動下能達到大的電壓擺幅。
　　3.針對低電源電壓下模擬開關(guān)不能很好開啟的問題，輸入采樣開

3、關(guān)采用電壓自舉技術(shù)，同時改進了這種自舉開關(guān)以適合底極板采樣，保證了ADC在較高的輸入頻率下仍有很好的性能。
　　4.采用RSD數(shù)字校正算法，這樣可以使用沒有靜態(tài)功耗的動態(tài)比較器，降低了電路的功耗和面積。
　　5.采用運放共享技術(shù)，使占ADC功耗絕大部分的運放的數(shù)目幾乎減少了一半。
　　6.提出一種對稱的版圖設(shè)計方法，使得電路核心部分的版圖達到完全對稱，同時在版圖設(shè)計中保證了信號流向的合理性。
　　設(shè)計芯片在SMI