高速高精度開關(guān)電容放大器電路研究.pdf

1、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。在眾多的CMOS模數(shù)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)中，流水線ADC能達(dá)到高速的輸入性能和快速的處理能力。流水線式ADC轉(zhuǎn)換器由一些低分辨率的子ADC轉(zhuǎn)換器(每級分辨率為1位到1.5位)級聯(lián)而成。每一級子ADC轉(zhuǎn)換器都輸出一組與之相對應(yīng)的數(shù)字輸出，對這些低分辨率數(shù)字輸出值進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪\算，可得到最終的高分辨率數(shù)字輸出值。為了方便后級的轉(zhuǎn)換，需要用一個2倍的級間誤差放大器使信號保持在合適的幅度。因此，在流水線ADC

2、轉(zhuǎn)換器中，需要可進(jìn)行精確加/減法和增益功能的電路，這些功能完全可通過一個以O(shè)TA為核的開關(guān)電容增益結(jié)構(gòu)完成。 作為模擬電路和數(shù)字電路的接口模塊，A/D轉(zhuǎn)換器中的保持電路是整個電路的核心模塊。隨著技術(shù)的發(fā)展，高速度高精度已成為設(shè)計流水線A/D轉(zhuǎn)換器的目標(biāo)，因此，一個高速高精度的采樣保持電路就顯得尤為重要。 本文設(shè)計了一個完整的全差分開關(guān)電容放大器電路(采樣保持電路)，這種結(jié)構(gòu)可以很好地消除直流偏置和偶次諧波失真，抑制來自襯

3、底的共模噪聲；使用的套筒式增益自舉運算放大器，可以協(xié)調(diào)運算放大器的有限增益和所需建立時間的問題。該電路在1.8 V電源電壓下實現(xiàn)了200 MHz采樣頻率，采樣精度可以達(dá)到10位以上，適用于流水線A/D轉(zhuǎn)換器的前端采樣部分；同時，也可以應(yīng)用于其他高速模擬系統(tǒng)中。 另外，針對高精度設(shè)計本文提出了一種新的開關(guān)電容放大器結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的開關(guān)電容電路相比，該電路有效的抑制了由電容失配引起的精度誤差；同時本文提出一種新的利用補償電容技術(shù)抵消電