功耗可配置流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、以CMOS圖像采集系統(tǒng)為代表的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)近年來(lái)吸引了眾多國(guó)內(nèi)外研究者的目光，能夠在不同數(shù)據(jù)更新率下保持較高的線性度與能量效率是圖像采集設(shè)備的重要需求。解決這個(gè)需求的關(guān)鍵是使得該系統(tǒng)中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)功耗可配置，并且在不同速率下優(yōu)化功耗。與此同時(shí)，芯片逐漸降低的電源電壓給包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器在內(nèi)的模擬電路設(shè)計(jì)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。因此，低電源電壓、高信號(hào)擺幅、高線性度的模數(shù)轉(zhuǎn)換器逐漸成為了芯片設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和重點(diǎn)。
　　本研究設(shè)計(jì)的流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)

2、換器主要在信號(hào)擺幅、線性度與功耗方面進(jìn)行了優(yōu)化，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)與改進(jìn)措施在于：⑴模數(shù)轉(zhuǎn)換器使用了柵壓自舉開(kāi)關(guān)，有效地提升了采樣保持電路的線性度；在流水線的采樣保持級(jí)與多功能增益級(jí)中采用全差分的兩級(jí)運(yùn)放，提高了信號(hào)的擺幅，并在兩級(jí)運(yùn)放的輸出端使用開(kāi)關(guān)電容共模負(fù)反饋電路，降低了該部分電路的功耗。⑵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上采用每級(jí)2.5位的流水線工作方式，改善由于電容失配引入的非線性；偏置電路中加入了由串行信號(hào)控制的電流調(diào)節(jié)電路，以此來(lái)優(yōu)化由于運(yùn)放工作點(diǎn)改變?cè)?/p>