16位流水線ADC的架構(gòu)設(shè)計與系統(tǒng)建模.pdf

1、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)是銜接現(xiàn)代電子系統(tǒng)中數(shù)字世界和模擬世界的核心器件。流水線ADC由于能夠兼顧精度和速度，是目前高性能ADC的主流結(jié)構(gòu)。隨著高性能流水線ADC的發(fā)展，電路復(fù)雜度不斷增加，系統(tǒng)級設(shè)計成為電路設(shè)計之前必不可少的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。如何在系統(tǒng)級進(jìn)行功耗和噪聲優(yōu)化，確定優(yōu)化的系統(tǒng)級架構(gòu)及關(guān)鍵參數(shù)，如何建立流水線ADC及其非理想因素模型，分析其對流水線ADC性能的影響，為后續(xù)的電路設(shè)計提供理論指導(dǎo)，是高性能流水線ADC系統(tǒng)級設(shè)計的重點所

2、在。
　　本文首先介紹了流水線ADC整個系統(tǒng)及其關(guān)鍵模塊(如采樣保持電路、子ADC電路、MDAC電路和數(shù)字延遲校正電路等)的結(jié)構(gòu)類型和基本工作原理，確定出本文架構(gòu)設(shè)計和系統(tǒng)建模所參照的電路結(jié)構(gòu)。其次，通過非理想因素對首級精度的限制，折衷出最為合理的3.5位的首級精度；以功耗、噪聲容限和系統(tǒng)采樣電容為重要參數(shù)，通過最小比較器數(shù)目算法、級間采樣電容縮減技術(shù)和不同級精度比較等方法，優(yōu)化系統(tǒng)性能并確定兩種較優(yōu)架構(gòu)(3.5+2.5×5+3)

3、和(3.5×2+1.5×6+3)；在系統(tǒng)級確定各流水級的關(guān)鍵參數(shù)，如環(huán)路增益、采樣電容和單位增益帶寬等。最后，對理想16位流水線ADC，以及系統(tǒng)噪聲、時鐘抖動、電容失配、信號建立過程、有限開環(huán)增益等非理想效應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)級建模并仿真，對比兩種不同架構(gòu)的性能，確定較優(yōu)系統(tǒng)架構(gòu)；根據(jù)系統(tǒng)級確定的設(shè)計指標(biāo)，對16位流水線ADC部分電路模塊進(jìn)行設(shè)計與仿真。
　　本文利用Simulink軟件對最為優(yōu)化的兩種16位流水線ADC架構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)級建模，