16位無采保Pipelined ADC首級MDAC設計.pdf

1、隨著人們對混合信號系統(tǒng)性能的需求進一步加大，作為混合信號系統(tǒng)中關鍵的一部分，高精度、高速度、基于標準CMOS工藝的數(shù)模轉換器（ADC）也在各界科技工作者的不斷鉆研下飛速發(fā)展。其中，Pipelined ADC（流水線ADC）以其特殊的結構特點，在高速高精度的應用中受到了越來越多的青睞。在這一基礎上，如何在保證ADC性能的前提下，獲得更低的功耗、更低的電源電壓以及更小的面積，成為流水線ADC設計的核心。當前主流流水線ADC系統(tǒng)中，采樣保持電

2、路（采保電路，S/H Circuit）占用了太多的功耗資源，對于低功耗設計應用，這一特征限制了系統(tǒng)的性能。
　　針對上述問題，本文首先研究了流水線ADC的架構以及性能指標參數(shù)，以此確定了采用無采保電路流水線 ADC結構，并且對無采保結構以及對應的 MDAC架構進行了深入分析和詳盡討論。
　　其次，通過對MDAC的結構特點以及工作原理進行分析，建立了對應的數(shù)學參考模型，并且針對無采保MDAC結構在不增加采樣電路功耗的同時，卻具

3、有更大的采樣誤差這一特點，本文提出了一種適用于16bit流水線ADC的新型MDAC架構，該架構通過在保持原有精度不變的同時，減小首級MDAC增益，提高了整體ADC的校正范圍，解決了無采保流水線ADC采樣誤差較大的問題。同時，通過相應增加第二級 MDAC增益，補償了首級 MDAC增益變化對信號擺幅造成的影響。
　　再次，基于所提出的ADC架構，本文完成了首級MDAC電路的結構設計。對于殘差放大器，采用增益自舉電路結構，使主運放單位增