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(hào)和數(shù)字信號(hào)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(jí)分辨率為1位到1.5位)級(jí)聯(lián)而成。每一級(jí)子ADC轉(zhuǎn)換器都輸出一組與之相對(duì)應(yīng)的數(shù)字輸出，對(duì)這些低分辨率數(shù)字輸出值進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪\(yùn)算，可得到最終的高分辨率數(shù)字輸出值。為了方便后級(jí)的轉(zhuǎn)換，需要用一個(gè)2倍的級(jí)間誤差放大器使信號(hào)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(gè)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(gè)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(jì)流水線A/D轉(zhuǎn)換器的目標(biāo)，因此，一個(gè)高速高精度的采樣保持電路就顯得尤為重要。 本文設(shè)計(jì)了一個(gè)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(yùn)算放大器，可以協(xié)調(diào)運(yùn)算放大器的有限增益和所需建立時(shí)間的問題。該電路在1.8 V電源電壓下實(shí)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(shí)，也可以應(yīng)用于其他高速模擬系統(tǒng)中。 另外，針對(duì)高精度設(shè)計(jì)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(shí)本文提出一種新的利用補(bǔ)償電容技術(shù)抵消電