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

1、隨著無(wú)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(duì)高速ADC的需求不斷增加。在眾多種類(lèi)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(biāo)，在掌握流水線結(jié)構(gòu)ADC工作原理的基礎(chǔ)上，對(duì)高速流水線ADC的設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行了研究，采用傳統(tǒng)的1.5位/級(jí)流水線結(jié)構(gòu)，詳細(xì)討論了MDAC電路等

2、關(guān)鍵單元的設(shè)計(jì)。作為整個(gè)1.5位/級(jí)流水線結(jié)構(gòu)的核心，MDAC的結(jié)構(gòu)選取對(duì)整個(gè)流水線ADC的性能起著關(guān)鍵作用，論文中詳細(xì)研究了MDAC的工作原理，從ADC的關(guān)鍵指標(biāo)要求：速度、精度、功耗和面積等方面全方位對(duì)比傳統(tǒng)的閉環(huán)MDAC和開(kāi)環(huán)MDAC兩種實(shí)現(xiàn)形式，最終，采用開(kāi)環(huán)結(jié)構(gòu)形式實(shí)現(xiàn)MDAC以保證較高的轉(zhuǎn)換速率，運(yùn)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(duì)放大器增益的影響。由于比較器的失調(diào)誤差可以通過(guò)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(dòng)態(tài)比較器實(shí)現(xiàn)?；赟MIC0.18μm單層多晶六層金屬CMOS工藝設(shè)計(jì)，利用Cadence Spectre仿真驗(yàn)證其性能。對(duì)仿真滿足設(shè)計(jì)要求的電路模塊進(jìn)行版圖設(shè)計(jì)，規(guī)劃整體電路版圖布局，最終給出后仿真結(jié)果。
　　 本文對(duì)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(jì)。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