一種10bitsC_R混合SAR_ADC設計.pdf

1、隨著電子信息技術的進步，無線通信技術的應用領域不斷拓寬。高頻信號經(jīng)過低噪運放、混頻器、濾波器等后，要被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號供后續(xù)處理。作為模擬信號和數(shù)字信號之間的橋梁，一個好的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)模塊是至關重要的。本文設計并實現(xiàn)了一款10-bit，1MS/s采樣率的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路，該電路采用電容-電阻混合模式，具有低功耗的特點，可應用于射頻無線載波通信領域。
　　本研究根據(jù)常用ADC結(jié)構對比，考慮到低功耗、高精度、小面積的要求

2、，ADC采用C-R混合結(jié)構。高6位MSB采用電荷按比例縮放，低4位LSB采用電壓按比例縮放。為了有效對抗噪聲、干擾，還采用全差分的對稱結(jié)構。在低位電壓式的設計中，沒有使用常用的3-8譯碼器，減少了開關過多對精度的影響。LSB的電壓式接法不使用溫度計編碼，而使用一種漸進式的接法。此外，全差分的分壓式接法一般有兩條電阻串，本文只用一條電阻串，是犧牲權重來減小功耗。比較器的差分輸入端，被交替施加兩組采樣電壓。逐次逼近邏輯的核心是二進制搜索算法

3、，能夠根據(jù)上一位的比較器輸出結(jié)果,控制對應開關開閉，完成比較器兩端的采樣電壓的逐次逼近。比較器輸出的編碼，經(jīng)過數(shù)字邏輯電路處理，作為AD C模塊的輸出編碼。完成了一個混合式10bits SAR ADC從電路設計到流片的設計過程展示。得到的ADC采用0.18μm工藝，可工作在16MHz時鐘下，輸入信號范圍1-500KHz，轉(zhuǎn)換速度1MS/s，前仿DNL=±0.2LSB，INL=±0.5LSB。在輸入為200KHz條件下， SNR=60.8